54
Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet Ett underlag till Energimyndighetens utredning Fyra framtider – energisystemet efter 2020

Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Industrins laringngsiktiga utveckling i samspel med energisystemet

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Ett underlag tillEnergimyndighetens

utredning Fyra framtider ndash energisystemet efter 2020

Detta aumlr en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten under beteckningen ER 201518 Industrins laringngsiktiga utveckling i samspel med energisystemet

Publikationer utgivna av Energimyndigheten kan bestaumlllas eller laddas ner via wwwenergimyndighetense eller bestaumlllas genom att skicka e-post tillenergimyndighetenarkitektkopiase eller per fax 08-505 933 99

copy Statens energimyndighetET 201606April 2016Upplaga 500 exGrafisk form Granath och EnergimyndighetenTryck Arkitektkopia Bromma

Foumlrord

I denna rapport foumlrsoumlker forskare paring Lunds Tekniska Houmlgskola ge svar paring fraringgornaHur kan framtida svensk industri och naumlringslivet i stort utvecklas foumlr att passa in i ett framtida haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem Vilka utmaningar och moumljligheter finns det och hur paringverkar de energisystemet

Energimyndigheten bad forskarna att maringla upp olika utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri i ett antal explorativa laringngsiktiga framtidsscenarier som ett underlag till Energimyndighetens egen utredning om Energisystemet efter 2020 Utredningens maringl aumlr att skapa en konstruktiv dialog om energisystemets framtid som aumlr baserad paring saklig analys Utredningen ska ocksaring ge underlag till beslutsfattare infoumlr beslut om energisystemets framtid

Utredningens foumlrsta fas som utmynnade i delrapporten rdquoVaumlgval och utmaningar foumlr Energisystemet efter 2020rdquo identifierar och diskuterar olika knaumlckfraringgor foumlr energisystemets laringngsiktiga utveckling Olika perspektiv paring utmaningar som foumlrekommer i energidebatten tas upp Genom att belysa industrisektorns roll i och utmaningar mot ett haringllbart energisystem och naumlra-noll-utslaumlpp utgoumlr denna rapportett bra komplement till de omraringden som tas upp i utredningens delrapport

Industrin staringr foumlr omkring en tredjedel av den slutliga energianvaumlndningen och omkring en tredjedel av vaumlxthusgasutslaumlppen i Sverige Foumlr att naring visionen om inga nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser i Sverige till aringr 2050 finns baringde stora utmaningaroch moumljligheter foumlr svensk industri att staumllla om till laringga utslaumlpp och mot en mer cirkulaumlr ekonomi

Denna rapport diskuterar olika aringtgaumlrdsstrategier foumlr en svensk industri med naumlra-noll-utslaumlpp av koldioxid och hur det kan paringverka energisystemet Rapporten diskuterar ocksaring vilka utmaningar en saringdan omstaumlllning skulle innebaumlra Energi- och materialeffektivisering i hela vaumlrdekedjan kan ge betydande bidrag men foumlr att naring naumlra-noll-utslaumlpp foumlr den energiintensiva basmaterialindustrin kraumlvs mer omfattande foumlraumlndringar Elektrifiering av processer byte fraringn fossila braumlnslen och raringvaror till biobraumlnsle och bioraringvara samt CCS (avskiljning och lagring av koldioxid) aumlr taumlnkbara aringtgaumlrder foumlr att uppnaring naumlra-noll-utslaumlpp till 2050 i svensk basmaterialindustri Fem explorativa scenarier illustrerar hur detta kan garing till

Rapporten aumlr foumlrfattad av Karin Ericsson Bengt Johansson Lars J Nilsson ochMax Aringhman verksamma vid Miljouml- och energisystem LTH Foumlrfattarna vill tacka Ellen Palm Fredrik NG Andersson och Lars Coenen samt Camilla Haringlleacuten Jonas Lindmark Linus Klackenberg och Peter Bennich paring Energimyndigheten foumlr deras kommentarer paring tidigare utkast av rapporten

Erik BrandsmaGeneraldirektoumlr Energimyndigheten

1

Inneharingll

Sammanfattning 5

1 Inledning 7

2 Industriell utveckling och strukturomvandling 9

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock10

22 Den industriella vaumlrdekedjan 11

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp 13

31 Industrins energianvaumlndning 13

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser 15

4 Industrins framtida energianvaumlndning 17

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter 17

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror18

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning19

5 Haringllbar produktion av basmaterial 25

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin25

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp 25

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri 31

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden 35

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin 39

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig 40

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik41

9 Slutsatser 45

10 Referenser 47

Appendix 51

3

Sammanfattning

Industrin i Sverige svarade aringr 2013 foumlr drygt en tredjedel av den slutliga energishyanvaumlndningen i landet Aumlven industrins andel av utslaumlppen av vaumlxthusgaser var cirka en tredjedel Industrins framtida utveckling aumlr daumlrigenom av central betydelsefoumlr foumlrutsaumlttningarna att uppnaring laringngsiktiga klimatmaringl men aumlven foumlr den totala energiefterfraringgan i samhaumlllet Syftet med denna studie aumlr att maringla upp ett antal moumljliga utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri som aumlr foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur dessa olika utvecklingsvaumlgar kan paringverka energisystemet som helhet samt diskutera utmaningar som kan uppstaring

Industrins framtida paringverkan paring energisystemet aumlr i houmlg grad beroende av hur produktionsvolymerna inom basmaterialindustrin utvecklas Ekonomin genomgaringr staumlndiga foumlraumlndringar daumlr nya sektorer vaumlxer fram och nya produkter utvecklas medan andra garingr tillbaka Faktorer av betydelse foumlr denna process aumlr bla arbetsshykraftens kostnader och kunskapsnivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitettillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter I framtiden kan aumlven framvaumlxten av nya energiintensiva verksamheter som datacenter medfoumlra stor paringverkan paring energishysystemet

Utoumlver produktionsvolymer aumlr valet av framtida energibaumlrare och andra teknikval av stor betydelse foumlr industrins paringverkan paring energisystemet och dess bidrag till en haringllbar utveckling Moumljliga aringtgaumlrder foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser innefattar material- och energieffektivisering braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el

I rapporten tar vi fram fem scenarier med tidsperspektivet 2050 daumlr produktionsshyvolymerna och energiloumlsningarna varieras I vissa scenarier oumlkar anvaumlndningen av bioenergi kraftigt medan det i andra framfoumlr allt aumlr elanvaumlndningen som oumlkar i omfattning Samtliga scenarier bedoumlms vara foumlrenliga med utslaumlpp av vaumlxthusgasersom aumlr naumlra noll

Vi bedoumlmer att industrin och energisystemet i Sverige aumlven i framtiden kommer att utvecklas i samspel med varandra Exempelvis aumlr det moumljligt att industrin utvecklas mer mot att aktivt delta i el och balansmarknaden med mer flexibel efterfraringgan naringgot som kan faring oumlkad betydelse som en foumlljd av mer variabel elproduktion Kopplingen mellan skogsindustri kemisk industri och bioenergishymarknaderna kan ocksaring komma att vidareutvecklas med potentiellt stor betydelse foumlr industrins roll paring energimarknaderna

Det finns en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin Utvecklingen av industrin och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden och handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat- och

5

handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet Samtidigt konstaterar vi att Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producentoch exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt

6

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 2: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Detta aumlr en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten under beteckningen ER 201518 Industrins laringngsiktiga utveckling i samspel med energisystemet

Publikationer utgivna av Energimyndigheten kan bestaumlllas eller laddas ner via wwwenergimyndighetense eller bestaumlllas genom att skicka e-post tillenergimyndighetenarkitektkopiase eller per fax 08-505 933 99

copy Statens energimyndighetET 201606April 2016Upplaga 500 exGrafisk form Granath och EnergimyndighetenTryck Arkitektkopia Bromma

Foumlrord

I denna rapport foumlrsoumlker forskare paring Lunds Tekniska Houmlgskola ge svar paring fraringgornaHur kan framtida svensk industri och naumlringslivet i stort utvecklas foumlr att passa in i ett framtida haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem Vilka utmaningar och moumljligheter finns det och hur paringverkar de energisystemet

Energimyndigheten bad forskarna att maringla upp olika utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri i ett antal explorativa laringngsiktiga framtidsscenarier som ett underlag till Energimyndighetens egen utredning om Energisystemet efter 2020 Utredningens maringl aumlr att skapa en konstruktiv dialog om energisystemets framtid som aumlr baserad paring saklig analys Utredningen ska ocksaring ge underlag till beslutsfattare infoumlr beslut om energisystemets framtid

Utredningens foumlrsta fas som utmynnade i delrapporten rdquoVaumlgval och utmaningar foumlr Energisystemet efter 2020rdquo identifierar och diskuterar olika knaumlckfraringgor foumlr energisystemets laringngsiktiga utveckling Olika perspektiv paring utmaningar som foumlrekommer i energidebatten tas upp Genom att belysa industrisektorns roll i och utmaningar mot ett haringllbart energisystem och naumlra-noll-utslaumlpp utgoumlr denna rapportett bra komplement till de omraringden som tas upp i utredningens delrapport

Industrin staringr foumlr omkring en tredjedel av den slutliga energianvaumlndningen och omkring en tredjedel av vaumlxthusgasutslaumlppen i Sverige Foumlr att naring visionen om inga nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser i Sverige till aringr 2050 finns baringde stora utmaningaroch moumljligheter foumlr svensk industri att staumllla om till laringga utslaumlpp och mot en mer cirkulaumlr ekonomi

Denna rapport diskuterar olika aringtgaumlrdsstrategier foumlr en svensk industri med naumlra-noll-utslaumlpp av koldioxid och hur det kan paringverka energisystemet Rapporten diskuterar ocksaring vilka utmaningar en saringdan omstaumlllning skulle innebaumlra Energi- och materialeffektivisering i hela vaumlrdekedjan kan ge betydande bidrag men foumlr att naring naumlra-noll-utslaumlpp foumlr den energiintensiva basmaterialindustrin kraumlvs mer omfattande foumlraumlndringar Elektrifiering av processer byte fraringn fossila braumlnslen och raringvaror till biobraumlnsle och bioraringvara samt CCS (avskiljning och lagring av koldioxid) aumlr taumlnkbara aringtgaumlrder foumlr att uppnaring naumlra-noll-utslaumlpp till 2050 i svensk basmaterialindustri Fem explorativa scenarier illustrerar hur detta kan garing till

Rapporten aumlr foumlrfattad av Karin Ericsson Bengt Johansson Lars J Nilsson ochMax Aringhman verksamma vid Miljouml- och energisystem LTH Foumlrfattarna vill tacka Ellen Palm Fredrik NG Andersson och Lars Coenen samt Camilla Haringlleacuten Jonas Lindmark Linus Klackenberg och Peter Bennich paring Energimyndigheten foumlr deras kommentarer paring tidigare utkast av rapporten

Erik BrandsmaGeneraldirektoumlr Energimyndigheten

1

Inneharingll

Sammanfattning 5

1 Inledning 7

2 Industriell utveckling och strukturomvandling 9

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock10

22 Den industriella vaumlrdekedjan 11

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp 13

31 Industrins energianvaumlndning 13

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser 15

4 Industrins framtida energianvaumlndning 17

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter 17

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror18

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning19

5 Haringllbar produktion av basmaterial 25

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin25

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp 25

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri 31

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden 35

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin 39

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig 40

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik41

9 Slutsatser 45

10 Referenser 47

Appendix 51

3

Sammanfattning

Industrin i Sverige svarade aringr 2013 foumlr drygt en tredjedel av den slutliga energishyanvaumlndningen i landet Aumlven industrins andel av utslaumlppen av vaumlxthusgaser var cirka en tredjedel Industrins framtida utveckling aumlr daumlrigenom av central betydelsefoumlr foumlrutsaumlttningarna att uppnaring laringngsiktiga klimatmaringl men aumlven foumlr den totala energiefterfraringgan i samhaumlllet Syftet med denna studie aumlr att maringla upp ett antal moumljliga utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri som aumlr foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur dessa olika utvecklingsvaumlgar kan paringverka energisystemet som helhet samt diskutera utmaningar som kan uppstaring

Industrins framtida paringverkan paring energisystemet aumlr i houmlg grad beroende av hur produktionsvolymerna inom basmaterialindustrin utvecklas Ekonomin genomgaringr staumlndiga foumlraumlndringar daumlr nya sektorer vaumlxer fram och nya produkter utvecklas medan andra garingr tillbaka Faktorer av betydelse foumlr denna process aumlr bla arbetsshykraftens kostnader och kunskapsnivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitettillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter I framtiden kan aumlven framvaumlxten av nya energiintensiva verksamheter som datacenter medfoumlra stor paringverkan paring energishysystemet

Utoumlver produktionsvolymer aumlr valet av framtida energibaumlrare och andra teknikval av stor betydelse foumlr industrins paringverkan paring energisystemet och dess bidrag till en haringllbar utveckling Moumljliga aringtgaumlrder foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser innefattar material- och energieffektivisering braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el

I rapporten tar vi fram fem scenarier med tidsperspektivet 2050 daumlr produktionsshyvolymerna och energiloumlsningarna varieras I vissa scenarier oumlkar anvaumlndningen av bioenergi kraftigt medan det i andra framfoumlr allt aumlr elanvaumlndningen som oumlkar i omfattning Samtliga scenarier bedoumlms vara foumlrenliga med utslaumlpp av vaumlxthusgasersom aumlr naumlra noll

Vi bedoumlmer att industrin och energisystemet i Sverige aumlven i framtiden kommer att utvecklas i samspel med varandra Exempelvis aumlr det moumljligt att industrin utvecklas mer mot att aktivt delta i el och balansmarknaden med mer flexibel efterfraringgan naringgot som kan faring oumlkad betydelse som en foumlljd av mer variabel elproduktion Kopplingen mellan skogsindustri kemisk industri och bioenergishymarknaderna kan ocksaring komma att vidareutvecklas med potentiellt stor betydelse foumlr industrins roll paring energimarknaderna

Det finns en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin Utvecklingen av industrin och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden och handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat- och

5

handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet Samtidigt konstaterar vi att Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producentoch exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt

6

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 3: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Foumlrord

I denna rapport foumlrsoumlker forskare paring Lunds Tekniska Houmlgskola ge svar paring fraringgornaHur kan framtida svensk industri och naumlringslivet i stort utvecklas foumlr att passa in i ett framtida haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem Vilka utmaningar och moumljligheter finns det och hur paringverkar de energisystemet

Energimyndigheten bad forskarna att maringla upp olika utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri i ett antal explorativa laringngsiktiga framtidsscenarier som ett underlag till Energimyndighetens egen utredning om Energisystemet efter 2020 Utredningens maringl aumlr att skapa en konstruktiv dialog om energisystemets framtid som aumlr baserad paring saklig analys Utredningen ska ocksaring ge underlag till beslutsfattare infoumlr beslut om energisystemets framtid

Utredningens foumlrsta fas som utmynnade i delrapporten rdquoVaumlgval och utmaningar foumlr Energisystemet efter 2020rdquo identifierar och diskuterar olika knaumlckfraringgor foumlr energisystemets laringngsiktiga utveckling Olika perspektiv paring utmaningar som foumlrekommer i energidebatten tas upp Genom att belysa industrisektorns roll i och utmaningar mot ett haringllbart energisystem och naumlra-noll-utslaumlpp utgoumlr denna rapportett bra komplement till de omraringden som tas upp i utredningens delrapport

Industrin staringr foumlr omkring en tredjedel av den slutliga energianvaumlndningen och omkring en tredjedel av vaumlxthusgasutslaumlppen i Sverige Foumlr att naring visionen om inga nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser i Sverige till aringr 2050 finns baringde stora utmaningaroch moumljligheter foumlr svensk industri att staumllla om till laringga utslaumlpp och mot en mer cirkulaumlr ekonomi

Denna rapport diskuterar olika aringtgaumlrdsstrategier foumlr en svensk industri med naumlra-noll-utslaumlpp av koldioxid och hur det kan paringverka energisystemet Rapporten diskuterar ocksaring vilka utmaningar en saringdan omstaumlllning skulle innebaumlra Energi- och materialeffektivisering i hela vaumlrdekedjan kan ge betydande bidrag men foumlr att naring naumlra-noll-utslaumlpp foumlr den energiintensiva basmaterialindustrin kraumlvs mer omfattande foumlraumlndringar Elektrifiering av processer byte fraringn fossila braumlnslen och raringvaror till biobraumlnsle och bioraringvara samt CCS (avskiljning och lagring av koldioxid) aumlr taumlnkbara aringtgaumlrder foumlr att uppnaring naumlra-noll-utslaumlpp till 2050 i svensk basmaterialindustri Fem explorativa scenarier illustrerar hur detta kan garing till

Rapporten aumlr foumlrfattad av Karin Ericsson Bengt Johansson Lars J Nilsson ochMax Aringhman verksamma vid Miljouml- och energisystem LTH Foumlrfattarna vill tacka Ellen Palm Fredrik NG Andersson och Lars Coenen samt Camilla Haringlleacuten Jonas Lindmark Linus Klackenberg och Peter Bennich paring Energimyndigheten foumlr deras kommentarer paring tidigare utkast av rapporten

Erik BrandsmaGeneraldirektoumlr Energimyndigheten

1

Inneharingll

Sammanfattning 5

1 Inledning 7

2 Industriell utveckling och strukturomvandling 9

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock10

22 Den industriella vaumlrdekedjan 11

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp 13

31 Industrins energianvaumlndning 13

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser 15

4 Industrins framtida energianvaumlndning 17

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter 17

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror18

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning19

5 Haringllbar produktion av basmaterial 25

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin25

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp 25

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri 31

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden 35

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin 39

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig 40

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik41

9 Slutsatser 45

10 Referenser 47

Appendix 51

3

Sammanfattning

Industrin i Sverige svarade aringr 2013 foumlr drygt en tredjedel av den slutliga energishyanvaumlndningen i landet Aumlven industrins andel av utslaumlppen av vaumlxthusgaser var cirka en tredjedel Industrins framtida utveckling aumlr daumlrigenom av central betydelsefoumlr foumlrutsaumlttningarna att uppnaring laringngsiktiga klimatmaringl men aumlven foumlr den totala energiefterfraringgan i samhaumlllet Syftet med denna studie aumlr att maringla upp ett antal moumljliga utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri som aumlr foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur dessa olika utvecklingsvaumlgar kan paringverka energisystemet som helhet samt diskutera utmaningar som kan uppstaring

Industrins framtida paringverkan paring energisystemet aumlr i houmlg grad beroende av hur produktionsvolymerna inom basmaterialindustrin utvecklas Ekonomin genomgaringr staumlndiga foumlraumlndringar daumlr nya sektorer vaumlxer fram och nya produkter utvecklas medan andra garingr tillbaka Faktorer av betydelse foumlr denna process aumlr bla arbetsshykraftens kostnader och kunskapsnivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitettillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter I framtiden kan aumlven framvaumlxten av nya energiintensiva verksamheter som datacenter medfoumlra stor paringverkan paring energishysystemet

Utoumlver produktionsvolymer aumlr valet av framtida energibaumlrare och andra teknikval av stor betydelse foumlr industrins paringverkan paring energisystemet och dess bidrag till en haringllbar utveckling Moumljliga aringtgaumlrder foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser innefattar material- och energieffektivisering braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el

I rapporten tar vi fram fem scenarier med tidsperspektivet 2050 daumlr produktionsshyvolymerna och energiloumlsningarna varieras I vissa scenarier oumlkar anvaumlndningen av bioenergi kraftigt medan det i andra framfoumlr allt aumlr elanvaumlndningen som oumlkar i omfattning Samtliga scenarier bedoumlms vara foumlrenliga med utslaumlpp av vaumlxthusgasersom aumlr naumlra noll

Vi bedoumlmer att industrin och energisystemet i Sverige aumlven i framtiden kommer att utvecklas i samspel med varandra Exempelvis aumlr det moumljligt att industrin utvecklas mer mot att aktivt delta i el och balansmarknaden med mer flexibel efterfraringgan naringgot som kan faring oumlkad betydelse som en foumlljd av mer variabel elproduktion Kopplingen mellan skogsindustri kemisk industri och bioenergishymarknaderna kan ocksaring komma att vidareutvecklas med potentiellt stor betydelse foumlr industrins roll paring energimarknaderna

Det finns en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin Utvecklingen av industrin och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden och handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat- och

5

handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet Samtidigt konstaterar vi att Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producentoch exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt

6

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 4: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Inneharingll

Sammanfattning 5

1 Inledning 7

2 Industriell utveckling och strukturomvandling 9

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock10

22 Den industriella vaumlrdekedjan 11

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp 13

31 Industrins energianvaumlndning 13

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser 15

4 Industrins framtida energianvaumlndning 17

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter 17

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror18

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning19

5 Haringllbar produktion av basmaterial 25

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin25

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp 25

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri 31

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden 35

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin 39

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig 40

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik41

9 Slutsatser 45

10 Referenser 47

Appendix 51

3

Sammanfattning

Industrin i Sverige svarade aringr 2013 foumlr drygt en tredjedel av den slutliga energishyanvaumlndningen i landet Aumlven industrins andel av utslaumlppen av vaumlxthusgaser var cirka en tredjedel Industrins framtida utveckling aumlr daumlrigenom av central betydelsefoumlr foumlrutsaumlttningarna att uppnaring laringngsiktiga klimatmaringl men aumlven foumlr den totala energiefterfraringgan i samhaumlllet Syftet med denna studie aumlr att maringla upp ett antal moumljliga utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri som aumlr foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur dessa olika utvecklingsvaumlgar kan paringverka energisystemet som helhet samt diskutera utmaningar som kan uppstaring

Industrins framtida paringverkan paring energisystemet aumlr i houmlg grad beroende av hur produktionsvolymerna inom basmaterialindustrin utvecklas Ekonomin genomgaringr staumlndiga foumlraumlndringar daumlr nya sektorer vaumlxer fram och nya produkter utvecklas medan andra garingr tillbaka Faktorer av betydelse foumlr denna process aumlr bla arbetsshykraftens kostnader och kunskapsnivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitettillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter I framtiden kan aumlven framvaumlxten av nya energiintensiva verksamheter som datacenter medfoumlra stor paringverkan paring energishysystemet

Utoumlver produktionsvolymer aumlr valet av framtida energibaumlrare och andra teknikval av stor betydelse foumlr industrins paringverkan paring energisystemet och dess bidrag till en haringllbar utveckling Moumljliga aringtgaumlrder foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser innefattar material- och energieffektivisering braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el

I rapporten tar vi fram fem scenarier med tidsperspektivet 2050 daumlr produktionsshyvolymerna och energiloumlsningarna varieras I vissa scenarier oumlkar anvaumlndningen av bioenergi kraftigt medan det i andra framfoumlr allt aumlr elanvaumlndningen som oumlkar i omfattning Samtliga scenarier bedoumlms vara foumlrenliga med utslaumlpp av vaumlxthusgasersom aumlr naumlra noll

Vi bedoumlmer att industrin och energisystemet i Sverige aumlven i framtiden kommer att utvecklas i samspel med varandra Exempelvis aumlr det moumljligt att industrin utvecklas mer mot att aktivt delta i el och balansmarknaden med mer flexibel efterfraringgan naringgot som kan faring oumlkad betydelse som en foumlljd av mer variabel elproduktion Kopplingen mellan skogsindustri kemisk industri och bioenergishymarknaderna kan ocksaring komma att vidareutvecklas med potentiellt stor betydelse foumlr industrins roll paring energimarknaderna

Det finns en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin Utvecklingen av industrin och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden och handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat- och

5

handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet Samtidigt konstaterar vi att Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producentoch exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt

6

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 5: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Sammanfattning

Industrin i Sverige svarade aringr 2013 foumlr drygt en tredjedel av den slutliga energishyanvaumlndningen i landet Aumlven industrins andel av utslaumlppen av vaumlxthusgaser var cirka en tredjedel Industrins framtida utveckling aumlr daumlrigenom av central betydelsefoumlr foumlrutsaumlttningarna att uppnaring laringngsiktiga klimatmaringl men aumlven foumlr den totala energiefterfraringgan i samhaumlllet Syftet med denna studie aumlr att maringla upp ett antal moumljliga utvecklingsvaumlgar foumlr svensk industri som aumlr foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur dessa olika utvecklingsvaumlgar kan paringverka energisystemet som helhet samt diskutera utmaningar som kan uppstaring

Industrins framtida paringverkan paring energisystemet aumlr i houmlg grad beroende av hur produktionsvolymerna inom basmaterialindustrin utvecklas Ekonomin genomgaringr staumlndiga foumlraumlndringar daumlr nya sektorer vaumlxer fram och nya produkter utvecklas medan andra garingr tillbaka Faktorer av betydelse foumlr denna process aumlr bla arbetsshykraftens kostnader och kunskapsnivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitettillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter I framtiden kan aumlven framvaumlxten av nya energiintensiva verksamheter som datacenter medfoumlra stor paringverkan paring energishysystemet

Utoumlver produktionsvolymer aumlr valet av framtida energibaumlrare och andra teknikval av stor betydelse foumlr industrins paringverkan paring energisystemet och dess bidrag till en haringllbar utveckling Moumljliga aringtgaumlrder foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser innefattar material- och energieffektivisering braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el

I rapporten tar vi fram fem scenarier med tidsperspektivet 2050 daumlr produktionsshyvolymerna och energiloumlsningarna varieras I vissa scenarier oumlkar anvaumlndningen av bioenergi kraftigt medan det i andra framfoumlr allt aumlr elanvaumlndningen som oumlkar i omfattning Samtliga scenarier bedoumlms vara foumlrenliga med utslaumlpp av vaumlxthusgasersom aumlr naumlra noll

Vi bedoumlmer att industrin och energisystemet i Sverige aumlven i framtiden kommer att utvecklas i samspel med varandra Exempelvis aumlr det moumljligt att industrin utvecklas mer mot att aktivt delta i el och balansmarknaden med mer flexibel efterfraringgan naringgot som kan faring oumlkad betydelse som en foumlljd av mer variabel elproduktion Kopplingen mellan skogsindustri kemisk industri och bioenergishymarknaderna kan ocksaring komma att vidareutvecklas med potentiellt stor betydelse foumlr industrins roll paring energimarknaderna

Det finns en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin Utvecklingen av industrin och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden och handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat- och

5

handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet Samtidigt konstaterar vi att Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producentoch exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt

6

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 6: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet Samtidigt konstaterar vi att Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producentoch exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt

6

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 7: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

1 Inledning

Samhaumlllet och de ekonomiska strukturerna foumlraumlndras staumlndigt som en foumlljd av bla teknisk utveckling globalisering och andra utvecklingar Det aumlr en stark politisk ambition att produktionen och konsumtionen av varor och tjaumlnster ska utvecklas i riktning mot oumlkad haringllbarhet i framtiden Industrins och produktionens utveckling har stor betydelse foumlr energisystemets utveckling Industrin svarar foumlr cirka en tredjedel av den svenska energianvaumlndningen men den aumlr aumlven en stor producent av el spillvaumlrme och biobraumlnslen Stoumlrre foumlraumlndringar av den svenska industrishyproduktionen kommer daumlrmed att ge tydliga avtryck i den svenska energibalansen

Industrins bidrag till utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr betydande och varje ambitioumls strategi foumlr att begraumlnsa klimatparingverkan paringverkar industrins val av produktionsshyprocesser och energislag liksom konsumenternas efterfraringgan paring produkter Foumlr oumlkad haringllbarhet kraumlvs husharingllning med foumlrnybara och icke-foumlrnybara naturresurser genom strategier foumlr energi- och materialeffektivitet Resurseffektivitet och cirkulaumlrekonomi aumlr begrepp som ofta anvaumlnds foumlr att karaktaumlrisera saringdana system och samhaumlllen

Den globala ekonomin inklusive industrin kan utvecklas i maringnga olika riktningar som aumlr mer eller mindre foumlrenliga med ett laringngsiktigt ekologiskt haringllbart samhaumllle Vi kan idag inte veta om teknik preferenser och politisk vilja och foumlrmaringga skapar de foumlrutsaumlttningar som kraumlvs foumlr att uppnaring laringngsiktig haringllbarhet I denna studie vaumlljer vi dock att avgraumlnsa oss till att diskutera moumljliga framtidsvaumlgar som vi bedoumlmer kan vara foumlrenliga med laringngsiktig haringllbarhet

Den globala ambitionen att begraumlnsa houmljningen i medeltemperatur till tvaring grader kraumlver att utslaumlppen av vaumlxthusgaser naumlrmar sig noll under andra halvan av 2000-talet1 Inom ramen foumlr de klimatpolitiska regelverk som Kyotoprotokollet och EUs maringl foumlr 2020 har ambitionerna varit saring pass laringga att man har kunnat undshyvika mer laringngtgaringende krav paring utslaumlppsminskningar inom industrin Paring laumlngre sikt maringste aumlven industrins utslaumlpp naumlrma sig noll och det kommer daring att kraumlvas mer radikala foumlraumlndringar av existerande produktionsprocesser Det aumlr en utmaning att paringboumlrja denna omstaumlllning i en sektor som aumlr utsatt foumlr internationell konkurshyrens med laumlnder som har laumlgre nationella (men i internationella avtal accepterade) ambitioner

Det aumlr inte enbart utvecklingen inom klimatpolitiken som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen inom de olika industrisektorerna i Sverige Utvecklingen paring de globala europeiska och nationella energimarknaderna aumlr ocksaring av viktig foumlr industrins konkurrenskraft Subventioner paring energi i konkurrentlaumlnder utvecklingenparing de nordamerikanska gasmarknaderna och hur integrationen av EUs energishy

1 Aumlven om man accepterar stoumlrre temperaturfoumlraumlndringar maringste man aumlndaring ganska snart naring nollutslaumlpp foumlr att begraumlnsa uppvaumlrmningen om aumln med moumljlighet att laringta utslaumlppsminskningarna ske under en laumlngre tidsrymd

7

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 8: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

marknader paringverkar de svenska energipriserna aumlr bara naringgra av de faktorer som kan paringverka foumlrutsaumlttningarna foumlr svensk industriproduktion

Foumlr att foumlrstaring utvecklingen inom industrin aumlr det viktigt att se de skilda foumlrutsaumlttshyningar som finns foumlr olika branscher att hantera en omstaumlllning av energisystemet Medan vissa branscher (framfoumlr allt inom den energiintensiva industrin) kan saumlttas under haringrd press av oumlkande energipriser och restriktioner paring vaumlxthusgasutslaumlpp kan delar av den oumlvriga industrin vara relativt oparingverkade eller till och med gynnas(tex producenter av vaumlrmepumpar eller anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas)Den energiintensiva och raringvarubaserade industrin aumlr lokaliserad i Sverige delvis paring grund av god tillgaringng paring raringvaror och energi (historiskt sett vattenkraft och bioenergi) Detta aumlr faktorer som kommer att vara fortsatt betydelsefulla i en vaumlrld med oumlkad efterfraringgan paring foumlrnybara resurser

Syftet med denna studie aumlr att diskutera olika moumljliga utvecklingar foumlr den svenskaindustrin (och i mindre grad oumlvriga naumlringslivet) som kan vara foumlrenliga med en haringllbar utveckling och hur detta kan paringverka energisystemet Vi utgaringr fraringn randshyvillkoret att de globala utslaumlppen ska naumlrma sig noll mellan 2050 och 2100 men aumlven att foumlrnybara och icke foumlrnybara resurser utnyttjas paring ett saumltt som inte hotarmaumlnniskors haumllsa och de ekologiska systemen Aumlven med detta randvillkor kan vi se flera olika moumljliga riktningar foumlr industrins utveckling

Foumlr att illustrera moumljliga utvecklingar presenteras fem scenarier baserade paring olika antaganden Scenarierna skiljer sig fraringn varandra baringde vad gaumlller produktionsshyvolymer och tekniska loumlsningar foumlr att uppnaring nollutslaumlpp Syftet med scenarierna aumlr att genom relativt enkla antaganden och kalkyler illustrera olika moumljliga framtider De skillnader som uppkommer avseende industrins paringverkan paring energishysystemet presenteras Fokus i scenarierna ligger paring den energiintensiva industrin eftersom just dess betydelse foumlr energisystemet aumlr saumlrskilt stor Andra delar av naumlringslivet som exempelvis datacenter och deras framtida elbehov diskuteras ocksaring

En utgaringngspunkt i rapporten aumlr att vi i en framtid med laringga utslaumlpp av vaumlxthusshygaser har en elproduktion utan nettoutslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta grundar sig i att vaumlxthusgasutslaumlpp fraringn elsektorn tekniskt sett aumlr jaumlmfoumlrelsevis laumltta att undvika aumlven om det aumlr osaumlkert till vilka kostnader Som en foumlljd av detta ses elektrifiering av industriella processer liksom vaumltgas producerad fraringn el via elektrolys som intressanta moumljligheter att minska industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser

Vi har valt att laumlgga upp rapporten enligt foumlljande Vi inleder med en kort hisshytorik om det svenska naumlringslivets utveckling fram till idag (avsnitt 2) och en sammanfattning av industrins energianvaumlndning och utslaumlpp (avsnitt 3) I avsnitt 4 presenteras de olika framtidsscenarierna relativt kortfattat foumlljt av en diskussion om de tekniska aringtgaumlrdsalternativen i basmaterialindustrin (avsnitt 5) I avsnitt 6diskuteras den oumlvriga industrin I efterfoumlljande avsnitt foumlrs foumlrdjupade resonemang kring industrins roll i energisystemet (avsnitt 7) och de ekonomiska och politiska foumlrutsaumlttningarna foumlr en utveckling mot oumlkad haringllbarhet (avsnitt 8) foumlljt av slutshysatser (avsnitt 9)

8

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 9: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

2 Industriell utveckling och strukturomvandling

Ekonomin befinner sig i staumlndig utveckling och foumlraumlndring Nya branscher vaumlxer fram gamla foumlrsvinner eller faringr en mindre roll i ekonomin Foumlretag verksamma inom sektorer med komparativa foumlrdelar vaumlxer medan foumlretag i sektorer med laumlgre tillvaumlxt eller som inte aumlr konkurrenskraftiga laumlggs ner eller omstruktureras Faktorerav betydelse foumlr dessa processer aumlr bla arbetskraftens kostnader och kunskapsshynivaring foumlretagens innovationsfoumlrmaringga produktivitet tillgaringng paring kapital tillgaringng paring naturresurser inklusive energi liksom institutionella foumlrharingllanden och politiska drivkrafter Dessa faktorer har historiskt sett haft betydelse foumlr den svenska utvecklingen och kan fortsatt foumlrvaumlntas ha det i framtiden Dessa foumlraumlndringsproshycesser aumlr en naturlig del av den ekonomiska utvecklingen men kan skapa negativa effekter paring kort sikt foumlr individer regioner och branscher Detta kan i sin tur skapa drivkrafter foumlr att motverka foumlraumlndringen och bevara strukturerna eller foumlr att hitta nya moumljligheter till industriell och ekonomisk utveckling

Box 1 Garingr vi mot ett tjaumlnstesamhaumllle

I beskrivningar av strukturomvandlingen lyfts ofta en oumlkad betydelse av tjaumlnster i ekonomin fram Schoumln (2000) problematiserar dock denna slutsats och lyfter fram att slutsatsens giltighet beror paring vad man laumlgger in i begreppet Han skiljer paring om i) det syftar paring att man oumlvergaringr fraringn att huvudsakligen producera varor till att i staumlllet producera tjaumlnster ii) om man syftar paring andelen maumlnniskor som i huvudsak jobbar med produktion av varor eller tjaumlnster samt slutligen iii) var den dynamiska kraften i ekonomin ligger Med den foumlrsta inneboumlrden anser Schoumln inte att det finns fog foumlr att vi garingtt till ett tjaumlnstesamhaumllle Eftersom industriproduktionen som en foumlljd av kraftiga rationaliseringar har sett kraftigt fallande priser paring sina produkter saring minskar andelen i ekonomin aumlven om inte produktmaumlngden minskar i motsvarande grad Enligt Schoumln har man inte sett naringgon oumlkad tjaumlnsteproduktion jaumlmfoumlrt med industriproduktionen men daumlremot en kraftig foumlrskjutning av antalet anstaumlllda i varje sektor Detta motsvarar den andra inneboumlrden ovan daumlr det finns en tydlig trend sedan 1960 talet med en oumlkad andel av de sysselsatta i tjaumlnstesektorn

Utifraringn den tredje tolkningen av tjaumlnstesamhaumlllets genombrott kan man se att den elektroniska revolutionen och kunskapsutvecklingen flyttat den dynamiska kraften och de centrala innovationerna till tjaumlnster snarare aumln den industriella produktionen Samtidigt faringr maringnga tjaumlnster sin avsaumlttning i industrin och den traditionella avgraumlnsningen mellan industriproduktion och tjaumlnster blir allt mindre i relevant (Schoumln 2000 Hermansson mfl 2015)

Sverige har sedan industrialiseringens boumlrjan i mitten av 1800-talet garingtt fraringn att vara ett fattigt land med laringga arbetskraftskostnader men med god tillgaringng paring naturshyresurser till att vara en avancerad industrination Sverige har haft en relativt houmlg

9

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 10: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

och stabil tillvaumlxt under maringnga decennier en internationellt sett houmlg innovationsshyfoumlrmaringga och relativt houmlga arbetskraftskostnader (aringtminstone foumlr laringgutbildad arbetskraft) Industristrukturen har hela tiden foumlraumlndrats och utvecklats i takt med de oumlkade loumlnekostnaderna oumlkad internationell konkurrens och globalisering och aumlndrade behov och krav fraringn marknaden Sektorer som varvs- och tekoindustrin som utgjorde en viktig del av industriproduktionen runt 1970 foumlrsvann i stort sett helt medan andra branscher som skogs- jaumlrn- och staringl och fordons- och maskinshyindustrin beharingllit en viktig roll i ekonomin Avancerade tjaumlnster som utbildning varingrd IT mm har vuxit i betydelse (se Box 1) Inom maringnga branscher har utveckshylingen garingtt mot mer foumlraumldlade produkter Detta gaumlller aumlven delar av den energiinshytensiva industrin Ett exempel paring detta aumlr staringlindustrin som idag producerar olikaformer av specialstaringl (se statistik fraringn Jernkontoret) Specialiseringen innebaumlr att samtidigt som Sverige aumlr en stor nettoexportoumlr av staringl importeras stor kvantiteter av enklare sortiment (Jernkontoret 2015)

21 Industriella revolutioner och utvecklingsblock Ekonomiskt har den historiska utvecklingen karaktaumlriserats av ett antal industriellarevolutioner kopplade till flera stoumlrre utvecklingsblock som i sin tur varit knutnatill ett antal innovationer (Schoumln 2000) I flera av dessa har el spelat en central roll foumlr utvecklingen Andra viktiga aspekter har varit utvecklingen av billiga transshyporter som har moumljliggjort handel och skapat en ekonomi kraftigt beroende av utrikeshandel Kaijser och Kander (2013) refererar till tre industriella revolutionerkopplade till fyra utvecklingsblock Samtliga tre cykler har starka band med energisystemets utveckling

Den foumlrsta industriella revolutionen var naumlra kopplad till ett utvecklingsblock runt aringngmaskinen foumlr att baumlttre utvinna och utnyttja energin till industriell produktion Aringngmaskiner moumljliggjorde bla en utveckling av jaumlrnproduktion och jaumlrnvaumlgar som i sin tur ledde till minskade transportkostnader och moumljligheter till strukturshyrationaliseringar

Den andra industriella revolutionen var kopplad till tvaring utvecklingsblock kring elmotorn respektive foumlrbraumlnningsmotorn vilka moumljliggjorde mer sofistikerade produktionsmetoder (Schoumln 2000) Fraringn 1930-talet praumlglades utvecklingen av en allmaumln elektrifiering bilismens spridning och flygets expansion vilket paringverkade saringvaumll produktions- som konsumtionsmoumlnster Det var under denna tillvaumlxtfas som stora delar av Sveriges moderna transportsystem med braumlnsledeparinger infrashystruktur mm byggdes upp liksom det stora sammankopplade och centraliseshyrade kraftnaumltet

Den tredje industriella revolutionen aumlr kopplad till utvecklingsblocket kring inforshymations- och kommunikationsteknik (IKT) Det senare aumlr en fas daumlr vi fortsatt befinner oss och daumlr det fortfarande aumlr oklart i exakt vilken riktning utvecklingen roumlr sig Industrin har sedan laumlnge paringverkats av utvecklingen inom IKT och autoshymation som moumljliggjort nya produktionsmetoder och nya produkter och tjaumlnster inklusive haringrd- och mjukvara foumlr IKT-systemen IKT har varit viktigt ocksaring foumlr

10

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 11: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

utvecklingen av elsystemet och elmarknaden och aumlr centralt foumlr den framtida utvecklingen av exempelvis smarta elnaumlt Utvecklingen kan ocksaring driva paring en oumlkad elanvaumlndning genom utbyggnad av serverhallar

22 Den industriella vaumlrdekedjan Ett enkelt saumltt att aringskaringdliggoumlra industrin aumlr att utgaring fraringn en industriell vaumlrdekedja daumlr industriell produktion boumlrjar med raringvaror och slutar med konsumentprodukter se Figur 1 foumlr en schematisk illustration

En industriell vaumlrdekedja inleds i maringnga fall med utvinning av jungfruliga raringvaror tex bauxit jaumlrnmalm skogsraringvara kalksten eller fossila raringvaror Dessa raringvaror raffineras eller foumlraumldlas sedan till basmaterial som staringl aluminium pappersmassa cement eller baskemikalier som eten och propen I maringnga fall inkluderar vaumlrdeshykedjan insamling och bearbetning av aringtervunna material Naumlsta steg in den industshyriella vaumlrdekedjan aumlr tillverkning av komponenter och sammansaumlttning av dessa till konsumentprodukter som sedan distribueras och saumlljs Naumlr varan aumlr uttjaumlnt kan komponenter aringteranvaumlndas eller material- och energiaringtervinnas och vissa rester slutligen deponeras Aringtervinning av koldioxid kommer sannolikt att bli viktig foumlr att ytterligare sluta kretsloppen Slutna kretslopp med houmlg grad av aringtervinning aumlr viktigt foumlr utvecklingen mot en cirkulaumlr ekonomi Foumlrutsaumlttningarna foumlr att aringtershyanvaumlnda eller materialaringtervinna skiljer sig mellan olika material och branscher vilket diskuteras i kapitel 52 och 8

Figur 1 Schematisk industriell vaumlrdekedja

De tvaring foumlrsta stegen i vaumlrdekedjan utvinning av raringvara och foumlraumldling av raringvara till basmaterial har stoumlrst paringverkan paring energisystemet De strukturomvandlingar som syns i den ekonomiska statistiken idag handlar till stor del om aumlndrade tillverkningsmetoder och sammansaumlttning av nya produkter daumlr oftast en stor del av foumlraumldlingsvaumlrdet ligger Omvandlingen av raringvara till basmaterial ger ofta ett relativt laringgt foumlraumldlingsvaumlrde men kraumlver stora energiinsatser och leder ofta till stora utslaumlpp av koldioxid Ur ett energi- och klimatperspektiv aumlr det saringledes inte det ekonomiska foumlraumldlingsvaumlrdet som aumlr viktigast utan energiintensiteten som aumlr mer kopplat till materiella floumlden aumln till ekonomiska floumlden Aumlven om den energishyintensiva industrins bidrag med avseende paring foumlraumldlingsvaumlrde till BNP minskar saring har dess betydelse foumlr energisystemet inte minskat

11

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 12: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Industriell produktion har alltid varit geografiskt spridd daumlr olika laumlnderregioner foumlretag har specialiserat sig utifraringn komparativa foumlrdelar och handel har uppstaringtt daumlremellan De senaste 20 aringren har globaliseringen oumlkat kraftigt genom baumlttre kommunikationer ekonomisk utveckling i olika delar av vaumlrlden och friare handel Cirka 50 procent av vaumlrldshandeln idag bestaringr av intermediaumlra produkter dvs handel mellan olika steg i vaumlrdekedjan vilket goumlr att man idag talar om gloshybala vaumlrdekedjor (Backer och Miroudot 2013)

Den oumlkade handeln och den geografiska spridningen av industrins vaumlrdekedjor kan faring flera effekter Inom klimatpolitiken aumlr risken foumlr framtida koldioxidlaumlckage en viktig fraringga Risken aumlr att energiintensiv industri paring grund av houmlga kostnader foumlr klimatpolitiken investerar i eller flyttar produktion till laumlnder med laumlgre klimatshyambitioner och daumlrmed oumlkar (eller aringtminstone inte minskar) utslaumlppen globalt sett

En annan farharingga aumlr att den svenska ekonomin paringverkas negativt om tillverkning och arbetstillfaumlllen flyttar utomlands De ekonomiska effekterna aumlr dock inte sjaumllvklara vilket bla visats av AlishyYrkkouml m fl (2011) som studerade effekterna av globala vaumlrdekedjor och utlokalisering med exemplet fraringn en Nokia N95 Smartphone Trots att telefonen tillverkades i Kina och saringldes i USA saring hamshynade 51 procent av foumlraumldlingsvaumlrdet (och daumlrmed bidraget till BNP) inom EU2 Daumlremot skulle en utflyttning av industriell produktion paring kort sikt paringverka foumlretag inom sektorer som foumlrser tillverkningsindustrin med kringtjaumlnster som IT- och konsulttjaumlnster

Det kan ocksaring finnas skaumll att beharinglla produktion av foumlrsoumlrjningsstrategiska skaumll och foumlr att beharinglla geografisk intakta vaumlrdekedjor Det finns vissa belaumlgg foumlr att geografisk naumlrhet kan fraumlmja innovation genom samarbete och integration i vaumlrshydekedjan (Boschma 2005 Hansen och Winter 2011) Oumlkad aringtervinning och mer slutna kretslopp talar ocksaring foumlr att geografisk naumlrhet blir viktigt om kostnader och miljoumlparingverkan fraringn transporter ska undvikas

2 Saringldes telefonen inom EU (men tillverkades fortfarande i Kina) saring steg EUs andel av foumlraumldlingsvaumlrdet till 68

12

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 13: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

3 Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp

31 Industrins energianvaumlndning Industrins energianvaumlndning i Sverige uppgick 2013 till omkring 143 TWh vilket motsvarar drygt 38 procent av den slutliga energianvaumlndningen i landet (Energimyndigheten 2015a) Energibaumlrarna i industrin utgoumlrs framfoumlr allt av biobraumlnslen och el vilka svarar foumlr 38 procent respektive 36 procent av industrins energianvaumlndning De fossila energibaumlrarna svarar tillsammans foumlr 23 procent av energianvaumlndningen och resten utgoumlrs av fjaumlrrvaumlrme (3 procent) (Figur 2)

Figur 2 Industrins energianvaumlndning (143 TWh 2013) foumlrdelad mellan olika energibaumlrare (Energimyndigheten 2015a)

I Sverige svarar ett faringtal branscher foumlr merparten av industrins energianvaumlndning Vilka som utgoumlr de fraumlmsta energibaumlrarna skiljer sig kraftigt mellan dessa branshyscher (Energimyndigheten 2015a) Massa- och pappersindustrin svarar foumlr drygt haumllften av industrins energianvaumlndning Andra betydande energianvaumlndare aumlr jaumlrn- och staringlindustrin kemisk industri och traumlvaruindustrin som tillsammans svarar foumlr omkring 30 procent av industrins energianvaumlndning Energibaumlrarna i massa- och pappersindustrin liksom traumlvaruindustrin utgoumlrs naumlstan uteslutande av el och bioshybraumlnslen Huvuddelen av industrins biobraumlnsleanvaumlndning och omkring 70 procent av Sveriges totala biobraumlnsleanvaumlndning sker inom massa- och pappersindustrinoch traumlvaruindustrin som anvaumlnder egna biprodukter foumlr produktion av el och vaumlrme Inom jaumlrn- och staringlindustrin anvaumlnds framfoumlr allt kol koks och el som energibaumlrare Jaumlrn- och staringlindustrin svarar foumlr merparten av industrins anvaumlndning av kol och koks daumlr de utnyttjas som reduktionsmedel vid produktion av staringl fraringn

13

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 14: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

jaumlrnmalm Vid framstaumlllning av staringl fraringn jaumlrnskrot anvaumlnds huvudsakligen elenshyergi Inom kemiindustrin och livsmedelsindustrin utgoumlrs energibaumlrarna framfoumlr allt av el naturgas och oljeprodukter Tillsammans svarar dessa branscher foumlr drygt 50 procent av industrins anvaumlndning av naturgas Gruvindustrin och cement- och kalkindustrin svarar foumlr knapp 6 procent av industrins energianvaumlndning och energibaumlrarna utgoumlrs framfoumlr allt av el kol och olja Verkstadsindustrin raumlknas inte som en energiintensiv bransch men paring grund av dess betydande andel av industrishyproduktionen svarar branschen aumlndaring foumlr 6 procent av industrins energianvaumlndning El utgoumlr den huvudsakliga energibaumlraren inom verkstadsindustrin

Energianvaumlndningen inom industrin har legat ganska stabilt kring 140-150 TWh sedan 1970 med undantag foumlr en minskad energianvaumlndning i samband med laringgkonjunkturerna under boumlrjan av 1980shy respektive 1990shytalen samt 20082009 (Figur 3) Under samma period oumlkade produktionsvolymerna inom den energishyintensiva industrin (se tex massa- och pappersindustrin som beskrivs laumlngre ner) Foumlraumldlingsvaumlrdet inom gruv- och tillverkningsindustrin har foumlrdubblats sedan boumlrjan paring 1990-talet men foumlljer en svagt fallande trend sedan 2010 (SCB 2015) Den minskade energiintensiteten beror framfoumlr allt paring att mindre energiinshytensiv industri har vuxit i snabbare takt aumln energiintensiv industri men ocksaring paring energieffektiviseringsaringtgaumlrder inom industrin och en oumlkad anvaumlndning av el paring bekostnad av braumlnslen

Det har skett en betydande foumlraumlndring av energimixen i industrin under de senaste 40 aringren (Figur 3) Anvaumlndningen av olja har minskat radikalt sedan boumlrjan paring 70-talet daring olja svarade foumlr naumlstan haumllften av industrins energianvaumlndning I samshyband med oljekriserna paring 70-talet inleddes ett omfattande arbete med att minska oljeanvaumlndningen i industrin men aumlven i andra sektorer I exempelvis massa- och pappersindustrin har oljeanvaumlndningen minskat med drygt 20 TWh sedan 1973 och uppgaringr i dag till drygt 2 TWh (Wiberg 2001 Energimyndigheten 2015a) Samtidigt har industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och el oumlkat Denna trend aumlr saumlrskilt tydlig i massa- och pappersindustrin daumlr biobraumlnslen ersatt mycket av oljeanvaumlndningen Den oumlkande elanvaumlndningen i denna bransch beror emellertid fraumlmst paring att den elintensiva3 produktionen av mekanisk massa och av papper och pappersprodukter oumlkade 25 garingnger mellan 1970 och 2013 (Skogsstyrelsen 2014) I baringda fallen skedde produktionsoumlkningarna framfoumlr allt under perioden 1970-2000medan produktionen faller svagt sedan 2007

3 Produktion av mekanisk massa aumlr mycket elintensiv men erbjuder ett houmlgt vedutbyte jaumlmfoumlrt med den av kemisk massa

14

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 15: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Figur 3 Energianvaumlndningen i svensk industri 1970-2013 (Energimyndigheten 2015a)

Utoumlver industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen foumlr energiaumlndamaringl som diskuteratshittills anvaumlnder industrin stora maumlngder fossila raringvaror framfoumlr allt olja Den svenska industrins anvaumlndning av fossila raringvaror uppgick 2013 till motsvarande naumlrmare 24 TWh varav 19 TWh anvaumlndes inom kemisk och petrokemisk industri (Eurostat 2015) De fossila raringvarorna utgjordes framfoumlr allt av olja men bestod aumlven av mindre maumlngder gasol nafta och etan Som jaumlmfoumlrelse uppgick indushystrins anvaumlndning av olja och oljeprodukter foumlr energiaumlndamaringl till drygt 10 TWh (Energimyndigheten 2015a)

32 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser uppgick 2013 till 181 miljoner ton koldioxidshyekvivalenter vilket motsvarar omkring en tredjedel av de svenska vaumlxthusgasshyutslaumlppen (Naturvaringrdsverket 2015a) Utslaumlppssiffran foumlr industrin inkluderar aumlven utslaumlppen fraringn raffinaderier vilka normalt haumlnfoumlrs till energisektorn i Naturvaringrdsshyverkets statistik och Energimyndighetens energistatistik Indirekta utslaumlpp relateradetill industrins elanvaumlndning ingaringr som brukligt emellertid inte Av utslaumlppen orsakades 116 miljoner ton av foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl och 15 miljoner ton av produktanvaumlndning och 50 miljoner ton utgjordes av processrelaterade utslaumlpp (Naturvaringrdsverket 2015a och b) De foumlrbraumlnningsrelaterade utslaumlppen utgoumlrs naumlstan uteslutande av koldioxid medan utslaumlppen relaterade till produktshyanvaumlndning bestaringr av fluorerade vaumlxthusgaser och flyktiga kolvaumlten Statistiken oumlver industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser inkluderar inte utslaumlppen fraringn fjaumlrrvaumlrmeshysektorns foumlrbraumlnning av hyttgaser vilka 2012 uppgick till 20 Mton koldioxidshyekvivalenter (Naturvaringrdsverket 2014) Hyttgaserna utgoumlr en restprodukt inom staringlverken och foumlrbraumlnningen av dessa inom fjaumlrrvaumlrmesektorn skulle upphoumlra om de inte uppstod inom industrin

15

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 16: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Ett faringtal branscher svarar foumlr merparten av industrins vaumlxthusgasutslaumlpp Figur 4visar hur utslaumlppen foumlr dessa branscher har utvecklats under perioden 1990-2013 Jaumlrn- och staringlindustrin aumlr den bransch med stoumlrst vaumlxthusgasutslaumlpp och svarar idag foumlr drygt en fjaumlrdedel (52 miljoner ton koldioxidekvivalenter) av industrins utslaumlpp Andra industribranscher med betydande vaumlxthusgasutslaumlpp aumlr raffinaderier(27 miljoner ton) och cement- och kalkindustrin (31 miljoner ton) Inom cement-och kalkindustrin uppstaringr drygt haumllften av vaumlxthusgasutslaumlppen vid omvandlingen fraringn kalksten till klinker resten haumlrroumlr fraringn foumlrbraumlnning av fossila braumlnslen Utslaumlppen av vaumlxthusgaser aumlr foumlrharingllandevis smaring inom massa- och pappersindustrinomkring 10 miljoner ton per aringr Inom massa- och pappersindustrin sker emellertidstora utslaumlpp av biogen koldioxid omkring 6 miljoner ton per aringr4 som resultat av den stora biobraumlnsleanvaumlndningen (Naturvaringrdsverket 2013)

Figur 4 Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser per bransch under perioden 1990-2013 (Naturvaringrdsverket 2015a)

4 Sveriges totala utslaumlpp av biogen koldioxid uppgick 2011 till 25 Mton (Naturvaringrdsverket 2013)

16

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 17: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

4 Industrins framtida energianvaumlndning

Industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av hur produktionsvolymerna utvecklas inom olika branscher energieffektivitet samt valet av energibaumlrare Ofta anvaumlnds ekonomiska modeller foumlr att prognostisera den framtida energianvaumlndshyningen i olika sektorer Daring ekonomiska modeller i sin struktur aumlr baserade paring histoshyriska relationer mellan olika produktionsfaktorer har dessa svaringrt att faringnga strukturell foumlraumlndring Om man vill belysa de omfattande strukturella foumlraumlndringar som aumlr moumljliga i det tidsperspektiv som vi talar om i den haumlr rapporten (40-50 aringr) aumlr det naumlst intill omoumljligt att paring ett relevant saumltt anvaumlnda saringdana modeller Foumlr den typen av anashylyser bedoumlmer vi att ett mer explorativt scenarioangreppssaumltt aumlr mer fruktbart

I avsnitten nedan diskuterar vi foumlrst de viktigaste faktorerna foumlr industrins framtida energianvaumlndning (41-2) Daumlrefter presenterar vi fem scenarier som aumlr utformade med haumlnsyn till dessa faktorer (43-4)

41 Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter

Ett faringtal branscher svarar i dag foumlr huvuddelen av industrins energianvaumlndning Hur dessa energiintensiva industrier utvecklas framoumlver aumlr daumlrmed centralt foumlr industrins framtida energibehov Utvecklingen inom enskilda branscher paringverkar ocksaring samshymansaumlttningen av energibaumlrare daring tillgaringngen till och foumlrutsaumlttningarna foumlr att anvaumlnda olika energibaumlrare skiljer sig aringt mellan olika branscher Ett exempel paring detta aumlr degoda foumlrutsaumlttningarna foumlr massa- och pappersindustrin att anvaumlnda biobraumlnslen (egna biprodukter)

Den energiintensiva industrin utgoumlrs idag fraumlmst av basmaterialindustrin som aumlr kopplad till utnyttjandet av naturresurser Den svenska basmaterialindustrin aumlr starkt exportorienterad och paringverkas daumlrmed av hur efterfraringgan paring dessa produkter utvecklas i Europa och globalt Den globala efterfraringgan paring basmaterial oumlkar stadigtoch foumlrvaumlntas fortsaumltta oumlka flera decennier framaringt (se vidare kap 8) Denna utveckshyling beror framfoumlr allt paring den ekonomiska utvecklingen i snabbt vaumlxande laumlnder i Asien medan efterfraringgan i Europa aumlr ganska stabil Hur efterfraringgan utvecklas paring laumlngre sikt foumlr enskilda basmaterial aumlr svaringrare att veta daring vissa av dessa kan substishytueras sinsemellan Produktionen av basmaterial foumlrvaumlntas emellertid oumlverlag att oumlka globalt men om saring ocksaring sker i Sverige aumlr osaumlkert

Hur den svenska produktionen av olika basmaterial utvecklas framoumlver beror paring hur produktionsanlaumlggningarna i Sverige staringr sig i den internationella konkurrensen naringgotsom till viss del kan paringverkas genom industripolitik Det fraumlmsta skaumllet att lokalisera energiintensiv industri i Sverige aumlr tillgaringngen paring naturresurser men aumlven tillgaringngen till utbildad arbetskraft och infrastruktur av olika slag i landet aumlr av betydelse Vad som vaumlger tyngst vid framtida investeringar i basmaterialindustrin - tillgaringng till naumlraliggande resurser naumlrhet till snabbt vaumlxande marknader eller andra faktorer - aumlr

17

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 18: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

svaringrt att veta En framtida utveckling daumlr den svenska basmaterialindustrin eller delar av denna uppvisar svag ekonomisk loumlnsamhet och daumlrmed inte blir foumlremaringl foumlr nyinvesteringar leder till en successiv nedlaumlggning av produktionsanlaumlggningari Sverige En saringdan utveckling skulle kunna innebaumlra att Sverige istaumlllet foumlr att foumlraumldla sina raringvaror blir en exportoumlr av inhemska raringvaror daring den internationella efterfraringgan paring basmaterial foumlrmodas vara houmlg i framtiden Nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin faringr ofta betydande negativa konsekvenser regionalt aringtminsshytone paring kort sikt De mer laringngsiktiga effekterna kan emellertid variera mellan olika regioner beroende paring deras foumlrutsaumlttningar att utveckla andra verksamheter Hur Sveriges ekonomi utvecklas som helhet om betydande delar av basmaterial-industrin laumlggs ner i framtiden beror paring hur andra delar av naumlringslivet utvecklas Svensk industri som helhet skulle kunna uppvisa positiv tillvaumlxt trots nedlaumlggshyningar inom basmaterialindustrin foumlrutsatt att dessa vaumlgs upp av tillvaumlxt inom andra industrigrenar

I framtiden aumlr det aumlven moumljligt att det vaumlxer fram nya industrigrenar eller verkshysamheter med stora energibehov Ett aktuellt exempel aumlr det vaumlxande antalet stora centrala serverhallar i Sverige och andra laumlnder Vi har valt att inkludera resoneshymang kring utbyggnaden av datacenter i rapporten aumlven om denna verksamhet inte tillhoumlr tillverkningsindustrin Hur denna verksamhet utvecklas i Sverige aumlr dessutom i houmlg grad oberoende av hur tillverkningsindustrin utvecklas Oscarsson (2014) visar paring att behovet av serverhallar verkar kunna oumlka explosionsartat med oumlkad uppkoppling internet-of-things mm

42 Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror Det har tidigare skett betydande skiften av energibaumlrare i industrin och kommer foumlrmodligen att ske saring aumlven i framtiden Framtida val och byten av energibaumlshyrare paringverkas av flera faktorer framfoumlr allt den faktiska och foumlrvaumlntade framtida utvecklingen av relativpriser foumlr olika energibaumlrare tillgaringngen till och utveckshylingen av infrastruktur foumlr olika energibaumlrare teknikutvecklingen kopplad till anvaumlndningen av olika energibaumlrare i industriella processer och politiska ambishytioner med avseende paring klimatmaringl och energisaumlkerhet Dessa faktorer aumlr i houmlg grad oumlmsesidigt beroende Exempelvis kan houmlga energi- och klimatpolitiska ambishytioner driva paring den tekniska utvecklingen av utslaumlppsnaringla tekniker och energi- och klimatpolitiska styrmedel paringverkar relativpriserna paring energibaumlrare

Klimatpolitiken kommer foumlrmodligen att utgoumlra en viktig drivkraft bakom framtida skiften av teknik energibaumlrare och raringvaror Om industrin paring laumlngre sikt ska reducera sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlrmare noll kraumlvs antingen en utfasning av fossila braumlnslen eller installation av koldioxidavskiljning och lagring (CCS) CCS aumlr det omstaumlllningsalternativ som innebaumlr minst foumlraumlndringar av energisystemet genom att det moumljliggoumlr laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser trots fortsatt anvaumlndning av fossila braumlnslen Om CCS tillaumlmpas i tillraumlckligt stor omfattning och inkluderar infaringngning av biogena koldioxidutslaumlpp aumlr det aumlven moumljligt att

18

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 19: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

uppnaring negativa utslaumlpp av vaumlxthusgaser i industrin En av de fraumlmsta utmaningarnamed denna teknik aumlr att anvaumlndningen foumlrutsaumltter att det byggs ut en infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid (se vidare 522)

Klimatomstaumlllningen kan aumlven utgoumlra en drivkraft foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen med biobraumlnslen el eller vaumltgas Sverige har goda foumlrutsaumlttningar att producera biomassa framfoumlr allt inom skogsbruket och laringng erfarenhet av att anvaumlnda bioshybraumlnslen Foumlr att en omstaumlllning till biobraumlnslen och bioraringvara ska vara en haringllbar strategi i vidare bemaumlrkelse kraumlvs att uttaget av biomassa sker paring en haringllbar nivaring och med haringllbara metoder En konvertering till biobraumlnslen inom industrin kraumlver ofta houmlgt foumlraumldlade biobraumlnslen med laringg fukthalt daring maringnga industriprocesser fordrar houmlga temperaturer Det paringgaringr utvecklingsarbete foumlr att moumljliggoumlra anvaumlndning av biobraumlnslen inom industriprocesser som reducering av jaumlrnmalm men biobraumlnslen har aumln saring laumlnge svaringrt att konkurrera i dessa tillaumlmpningar Det paringgaringr aumlven utveckshylingsarbete foumlr att omvandla cellulosarik bioraringvara till drivmedel och kemikalier Nyckelteknikerna foumlr saringdan omvandling aumlr vaumllutvecklade men inte kommersiashyliserade (se vidare 521) Att ersaumltta fossila braumlnslen med el aumlr det omstaumlllningsshyalternativ som innebaumlr stoumlrst foumlraumlndringar i industrin Det paringgaringr en utveckling av elektrotermiska och elektrolytiska processer foumlr olika vaumlrme- och processaumlndamaringl men maringnga av dessa tekniker befinner sig foumlr naumlrvarande laringngt fraringn en kommershysialisering (se vidare 523) Elektrifieringen av industrin kan aumlven ske indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad via elektrolys av vatten Foumlr att en oumlkad elanvaumlndning inom industrin ska vara haringllbar kraumlvs att elen produceras med laringga vaumlxthusgasutslaumlpp

Framtida klimatpolitik kommer foumlrmodligen aumlven faring betydande konsekvenser paring raringvaruanvaumlndningen foumlr produktion av kemikalier I dag anvaumlnds stora maumlngder fossila raringvaror som samproduceras med drivmedel i raffinaderier Med en framshygaringngsrik omstaumlllning av transportsektorn kommer petrokemin att omstruktureras och den tillverkning som bygger paring biprodukter fraringn produktionen av fossila drivmedel maringste hitta nya och icke-fossila raringvaror (Palm 2015) De fossila raringvashyrorna kan antingen ersaumlttas av bioraringvara eller syntetiska kolvaumlten producerade via elektrolys av vatten med efterfoumlljande syntes tillsammans med koldioxid aumlven kallade elbaserade kolvaumlten (se vidare 524) En drivkraft utoumlver transportsektornsomstaumlllning som kan faring betydelse foumlr kemiindustrins raringvaruanvaumlndning aumlr en oumlkad efterfraringgan paring kemikalier och plaster av foumlrnybart ursprung

43 Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning Foumlr att belysa hur industrins energianvaumlndning skulle kunna se ut kring 2050 har vi utformat fem scenarier som involverar foumlraumlndringar med avseende paring tvaring variabler

1 Val av energibaumlrare och raringvaror och 2 Basmaterialindustrins produktionsvolymer och energibehov i nya energishy

intensiva verksamheter

19

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 20: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Scenarierna omfattar hela industrin och alla fem scenarier innebaumlr att industrin har reducerat sina utslaumlpp av vaumlxthusgaser till naumlra noll5 Scenario 1-3 utgaringr fraringn dagens industriproduktion eller snarare industrins nuvarande energibehov men involverar byte av energibaumlrare och raringvaror Scenario 4-5 utgaringr fraringn baringde foumlraumlndradindustriproduktion (utbyggnad respektive nedlaumlggningar) och byten av energibaumlrareoch raringvaror Vi har begraumlnsat oss till fem scenarier Det hade givetvis varit moumljligt att goumlra betydligt fler scenarier daumlr olika varianter av utbyggnad respektive nedshylaumlggning kombineras med olika byten av energibaumlrare och raringvaror

Hur industriproduktionen utvecklas paring laumlngre sikt aumlr mycket svaringrt att veta Antagandena om industribranschers utbyggnad och nedlaumlggning i scenarierna 4 och 5 aumlr i houmlg grad spekulativa Utbyggnadsscenariot inkluderar antaganden kring etablering av datacenter en utveckling som lika gaumlrna kan kombineras med nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin Scenarierna beskriver ytterligheter i det avseendet att anvaumlndningen av olika tekniker foumlr industrins klimatomstaumlllshyning har renodlats foumlr att tydliggoumlra potentiella konsekvenser av olika teknikvalScenarierna aumlr saringledes inte noumldvaumlndigtvis troliga utan syftar snarare till att spaumlnna upp moumljligheterna

Figur 5 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energibaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Figurens siffror presenteras i appendix

5 Med till naumlra noll avses att industrin har reducerat sina vaumlxthusgasutslaumlpp med minst 80 I scenarierna 2-4 som utgaringr fraringn en utfasning av fossila braumlnslen aringterstaringr processutslaumlppen fraringn cement- och kalkindustrin (ca 19 Mton CO2-ekv 2013) Nollutslaumlpp kan saringledes endast narings genom minskad eller utfasad av anvaumlndning av fossila braumlnslen i kombination med CCS

20

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 21: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Avsnitten nedan beskriver var och ett av de fem scenarierna med avseende paring antaganden dess konsekvenser paring energisystemet och avgoumlrande fraringgestaumlllningar foumlr huruvida scenarierna kan realiseras eller inte Det aumlr viktigt att ha i aringtanke att det laringnga tidsperspektivet i scenarierna (2050) innebaumlr att stoumlrre delen av dagens energisystem kommer att vara utbytt genom successiv ersaumlttning av anlaumlggningar mm Scenarierna baseras paring ett antal grova antaganden Scenariernas konsekvenserparing energisystemet aumlr sammanstaumlllda i Figur 5

431 Scenario 1 Dagens industri CCS biobraumlnslen och bioraringvara

Detta scenario (1) karaktaumlriseras av att CCS tillaumlmpas vid ett antal industrishyanlaumlggningar och att kol och koks fortsatt anvaumlnds inom jaumlrn- och staringlindustrin Anvaumlndningen av kol inom oumlvriga branscher liksom anvaumlndningen av olja och naturgas har daumlremot ersatts av biobraumlnslen Vidare har anvaumlndningen av fossil raringvara ersatts av bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn det enkla antagandet att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnsleshybytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassafoumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier (se 521)

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 120 TWh Anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndning av kol och koks motsvarande 9 TWh

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid

432 Scenario 2 Dagens industri biobraumlnslen och bioraringvara Detta scenario (2) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror har ersatts av biobraumlnslen och bioraringvara Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att det kraumlvs 15 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossila braumlnslen daring braumlnslebytena i houmlg grad fordrar foumlraumldlade biobraumlnslen och att det kraumlvs 2 MWh biomassa foumlr att ersaumltta 1 MWh fossil raringvara foumlr produktion av kemikalier

Scenariot innebaumlr att industrins anvaumlndning av biomassa har oumlkat med 79 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 42 TWh anvaumlnds som braumlnsle och 37 TWh anvaumlnds som bioraringvara Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen och bioraringvara foumlr produktion av kemikalier uppgaringr saringledes till 134 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplat till detta scenario aumlr huruvida biobraumlnslen kan bli en konkurrenskraftig energibaumlrare i industrin inte minst i jaumlrn- och staringlindustrin som fordrar biokoks framfoumlr allt om konkurrensen om biomassa oumlkar En annan avgoumlshyrande fraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt

21

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 22: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

433 Scenario 3 Dagens industri elektrifiering och elbaserade kolvaumlten

Detta scenario (3) karaktaumlriseras av att industrins anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av el och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av elbaserade kolvaumlten som produceras fraringn el vatten och koldioxid Industrins energianvaumlndning och struktur motsvarar i oumlvrigt dagens situation Scenarioberaumlkningarna utgaringr fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd el

Scenariot innebaumlr att industrins elanvaumlndning har oumlkat med 65 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 28 TWh utnyttjas som energibaumlrare och 37 TWh anvaumlnds foumlr produkshytion av kemikalier Industrins elanvaumlndning uppgaringr saringledes till 116 TWh Om elektrifieringen av industrin i staumlllet sker indirekt genom anvaumlndning av vaumltgas producerad fraringn el med en verkningsgrad paring 60 procent innebaumlr det att industrins elanvaumlndning oumlkar med 84 TWh jaumlmfoumlrt med idag varav 47 TWh anvaumlnds som energibaumlrare

Den avgoumlrande fraringgan kopplat till detta scenario aumlr huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 Detsamma gaumlller teknikerna foumlr koldioxidinfaringngning vilka kraumlvs foumlr att producera elbaserade kolvaumlten med koldioxid som raringvara Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av utslaumlppsfri elproduktion

434 Scenario 4 Utbyggnad av industrin och datacenter samt elektrifiering och bioraringvara

Scenario 4 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt houmlgre jaumlmfoumlrt med idag och det finns ett stort antal serverhallar i landet Samtidigt har industrin fasat ut sin anvaumlndning av fossila braumlnslen och raringvaror genom elektrifiering av industriprocesser och anvaumlndning av bioraringvara foumlr produktion av kemikalier Scenariot utgaringr fraringn att produktionsoumlkningarna inom basmaterialindustrin har resulterat i att energianvaumlndningen har foumlrdubblats inom gruvindustrin och att energianvaumlndningen har oumlkat med 50 procent inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin samt med 20 procent inom massa- och pappersindustrin Energi- och raringvaruanvaumlndningen inom kemiindustrin har oumlkat med 50 procent Daumlrutoumlver antas ett 30-tal datacenter ha etablerats i Sverige tillshysammans foumlrbrukar de 15 TWh per aringr Scenarioberaumlkningarna utgaringr vidare fraringn att anvaumlndning av fossila braumlnslen har ersatts av en lika stor maumlngd elenergi och att anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av raringvara har ersatts av dubbelt saring stor maumlngd biomassa

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har oumlkat med 69 TWh jaumlmfoumlrt med idag och uppgaringr till 120 TWh dvs en oumlkning med 135 procent Anvaumlndningen av biomassa har oumlkat med 66 TWh varav 10 TWh anvaumlnds som biobraumlnslen och 56 TWh anvaumlnds som bioraringvara foumlr produktion av kemikalier

22

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 23: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Tvaring avgoumlrande fraringgor kopplat till detta scenario aumlr huruvida framtida investeringar inom basmaterialindustrin hamnar i Sverige eller utomlands och huruvida olika tekniker foumlr elektrifiering av industriprocesser kommersialiseras och hinner naring bred spridning fram till 2050 En annan viktig knaumlckfraringga aumlr huruvida industrins stora anspraringk paring biomassa kan tillgodoses paring ett haringllbart saumltt Scenariot innebaumlr vidare en kraftigt oumlkad elanvaumlndning jaumlmfoumlrt med idag och foumlrutsaumltter saringledes utbyggnad av laringngsiktigt haringllbar och utslaumlppsfri elproduktion

435 Scenario 5 Betydande nedlaumlggning av industrier samt CCS och bioraringvara

Scenario 5 karaktaumlriseras av att den svenska produktionen av basmaterial aumlr betydligt laumlgre jaumlmfoumlrt med i dag och av att ett antal produktionsanlaumlggningar har installerat CCS Industrin anvaumlnder fortfarande kol och koks medan anvaumlndningen av olja och naturgas har ersatts av biobraumlnslen Anvaumlndningen av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier har ersatts av bioraringvara Scenariot utgaringr fraringn att massa- och pappersindustrins elanvaumlndning har halverats paring grund av betydande nedlaumlggning av mekanisk massa- och pappersproduktion Vidare baseras scenariot paring att energianvaumlndningen har halverats inom jaumlrn- och staringlindustrin och cement- och kalkindustrin Energianvaumlndningen i oumlvriga industribranscher antas vara ofoumlraumlndrad Bortsett fraringn massa- och pappersindustrin antas sammansaumlttningen av energibaumlrare vara ofoumlraumlndrad jaumlmfoumlrt med idag

Scenariot innebaumlr att elanvaumlndningen har minskat med 15 TWh och att anvaumlndshyningen av biomassa har oumlkat med 59 TWh varav 22 TWh utgoumlrs av biobraumlnsle och 37 TWh utgoumlrs av bioraringvara Nedlaumlggningen av massa- och pappersindustrin innebaumlr vidare att stora maumlngder rundved och massaved har frigjorts Den resteshyrande anvaumlndningen av fossila braumlnslen utgoumlrs av jaumlrn- och staringlindustrins anvaumlndshyning av kol och koks motsvarande 45 TWh

En avgoumlrande fraringga kopplad till detta scenario aumlr huruvida nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin boumlr och kan foumlrhindras genom aktiv industripolitik En annan avgoumlrande fraringga aumlr huruvida det kommer ske investeringar i CCS-teknik och i infrastruktur foumlr transport och lagring av koldioxid i synnerhet om det samtidigt sker omfattande nedlaumlggningar inom basmaterialindustrin

23

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 24: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

5 Haringllbar produktion av basmaterial

51 Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin Produktion och foumlraumldling av raringvaror som jaumlrnmalm mineraler och organiskt material (baringde fossilt och biogent) till basmaterial utgoumlr den mest energi- och koldioxidintensiva delen av industrins vaumlrdekedjor Haumlr foumlraumldlas raringvaror som kalkshysten till cement kisel till glas och glasull jaumlrnmalm till staringl bauxit till aluminium samt organiska material till plast papper och kemikalier6 Raringvarorna kan utgoumlras av jungfruliga raringvaror fraringn gruvorna eller skogen eller aringtervunna material som staringlskrot aringtervunnet glas och returpapper Raringvarorna har sitt ursprung i Sverige och EU eller importeras

Basmaterialen aumlr essentiella i en modern ekonomi i den meningen att de kan substitueras endast i begraumlnsad omfattning Basmaterial aumlr noumldvaumlndiga insatsvaror till andra sektorer inte minst foumlr en klimatomstaumlllning Energisnaringla byggnader kollektivtrafikloumlsningar batteribilar och effektiva elmotorer behoumlver isoleringsshymaterial plast cement koppar och andra metaller Aumlven en framtida cirkulaumlr och haringllbar ekonomi omsaumltter stora maumlngder basmaterial dock med skillnaden att utvinningen av jungfruliga raringvaror minskar och ersaumltts av aringtervunna material inklusive koldioxid foumlr produktion av organiska material

Basmaterialindustrin karakteriseras av stora kapitalintensiva anlaumlggningar som koumlrs i kontinuerliga processer Tiden mellan stoumlrre aringterinvesteringar i grundshyprocesserna kan vara 20 till 40 aringr eller mer Basmaterialindustrin har ocksaring processutslaumlpp som inte kommer fraringn foumlrbraumlnning foumlr energiaumlndamaringl utan fraringn kemiska processer Det kan vara kalcinering av kalksten (kalciumkarbonat) till klinker reduktion av jaumlrnoxid till jaumlrn och foumlrbrukning av kolanoder vid elekshytrolys av aluminiumoxid Foumlr att minska dessa processutslaumlpp kraumlvs industrishyspecifika loumlsningar som CCS nya grundprocesser eller byte av raringvara samt minskad efterfraringgan genom substitution och materialeffektivisering Vart och ett av dessa industrispecifika teknikskiften kan paringverka energisystemen mycket och i olika riktning

52 Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp

Oumlkad konkurrens om raringvaror och framvaumlxande klimat- och haringllbarhetskrav foumlrvaumlntas driva samhaumlllet mot mer aringtervinning och houmlgre materialeffektivisering laumlngs med hela produktionskedjan Moumljligheten att materialeffektivisera genom

6 Inom EU tillverkas aumlven ammoniak fraringn naturgas el och kvaumlve foumlr anvaumlndning som goumldsel Ammoniak kan raumlknas som ett rdquobasmaterialrdquo (eller i varje fall en mycket energiintensiv industri) I Sverige tillverkas inte ammoniak laumlngre Dock importeras ammoniak foumlr vidare foumlraumldling hos Yara i Koumlping

25

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 25: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

minskat spill i industrin aumlr betydande Allwood och Cullen (2012) ger ett antal exempel paring hur man skulle kunna minska materialanvaumlndning laumlngs hela vaumlrdeshykedjan fraringn raringvara till slutprodukt med minst 30 procent i genomsnitt

Oumlkad materialaringtervinning och produktion av basmaterial fraringn jaumlrnskrot alumishyniumskrot returpapper och returplast aumlr ocksaring en viktig strategi foumlr att minska energianvaumlndningen som aumlr laumlgre aumln vid utvinning och omvandling av jungfrulig raringvara till basmaterial Produktionen av basmaterial fraringn aringtervunna material aumlr dock fortsatt en relativt energiintensiv verksamhet men innebaumlr ofta ett skifte av energibaumlrare Foumlr staringl innebaumlr exempelvis en oumlvergaringng fraringn jaumlrnmalm till skrot att energibaumlraren aumlndras fraringn koks till el Olika material garingr att aringtervinna olika bra Aluminium aringtervinns redan till 65 till 90 procent och kan i princip aringteranvaumlndas oaumlndligt maringnga garingnger (International Aluminium Institute 2015) I dag baseras mer aumln 50 procent av EUs staringlproduktion paring skrot och aumlven staringl kan teoretiskt aringtervinnas oaumlndligt maringnga garingnger Kvaliteacuten i staringlskrotet sjunker dock paring grund av inblandningen av diverse foumlroreningar vilka idag ekonomiskt och praktiskt begraumlnsar anvaumlndningsomraringdena foumlr skrotbaserat staringl

Papper aringtervinns till mer aumln 70 procent inom EU idag (CEPI 2015) medan plast aringtervinns till 26 procent (PlasticsEurope 2015) Biomaterialens fiber blir ofta kortare och kortare foumlr varje aringtervinning och tappar daumlrmed i kvalitet Likasaring kan kvaliteacuten paring aringtervunnen plast snabbt sjunka Till slut aringterstaringr endast foumlrbraumlnning och energiaringtervinning som alternativ Det finns ocksaring moumljlighet att aringtervinna kolet genom rsquocarbon capture and utilization rsquo (CCU) kopplat till avfallsfoumlrbraumlnningen eller foumlrgasning av avfallet foumlr att producera syntesgas som sedan kan anvaumlndas i processer foumlr att bygga nya kolvaumlten Betong aringteranvaumlnds idag mest som utfyllshynadsmaterial Naumlr betong krossas till fyllnadsmassa aringtergaringr dock en del av klinshykern till kalksten genom att materialet binder koldioxid saring kallad karbonatisering

Energieffektivisering i befintliga processer aumlr en del av det dagliga arbetet i indushystrin som paringgaringr av foumlretagsekonomiska skaumll och som ibland stimuleras av styrshymedel (tex PFE programmet eller liknande) Potentialen foumlr energieffektivisering bedoumlms i industrin som helhet ligga paring 10 till 25 procent jaumlmfoumlrt med dagens nivaring baserat paring upptag av baumlsta tillgaumlngliga teknik (IPCC 2014) Introduktion av ny teknik i kombination med stigande energipriser kan oumlka den ekonomiskt genomfoumlrbara effektiviseringspotentialen ytterligare men vissa processer boumlrjar komma naumlra den teoretiska graumlnsen Industriell symbios dvs samlokalisering av flera industrier eller verksamheter kan oumlka utnyttjandet av spillvaumlrme och biprodukter och daumlrmed oumlka den totala effektiviteten Samlokalisering finns i Stenungsunds petrokemikluster och i Helsingborg kring Kemiras svavelsyrafabrik (Industry Park of Sweden)

Aumlven med materialeffektivisering och oumlkad aringtervinning saring utgaringr vi ifraringn att basmaterial fraringn jungfruliga raringvaror fortsaumltter att anvaumlndas och foumlraumldlas i stor omfattning fram till 2050 Energieffektivisering kommer inte att raumlcka till foumlr att klara klimatutmaningarna utan nya grundprocesser maringste utvecklas Detta kraumlver dock forskning utveckling demonstration och infoumlrande av processer baserade paring ny teknik I vissa fall garingr det att naring stora utslaumlppsreduktioner (dock ej nollutslaumlpp)

26

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 26: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

med stoumlrre anpassningar av grundprocessen medan andra fall kraumlver helt nya grundprocesser De tekniska loumlsningarna kan delas upp i foumlljande kategorier

1 Anvaumlndning av biobaserade braumlnslen och raringvaror som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

2 Installation av CCS foumlr att minska processutslaumlpp samt foumlr utslaumlpp fraringn foumlrbraumlnning (inklusive biogena utslaumlpp)

3 Elektrifiering av hela processen direkt eller via vaumltgas 4 Anvaumlndning av syntetiska kolvaumlten producerade fraringn el vatten och koldishy

oxid som ersaumlttning foumlr fossila braumlnslen och raringvaror

521 Biobaserade braumlnslen och raringvaror Biomassa kan anvaumlndas inom industrin foumlr att ersaumltta baringde fossila braumlnslen och fossila raringvaror Biobraumlnslen aumlr redan idag ett betydande energislag inom indushystrin Industrins anvaumlndning av biobraumlnslen uppgick 2013 till 55 TWh varav 49 TWh anvaumlndes inom massa- och pappersindustrin (Energimyndigheten 2015a) I framtiden skulle biobraumlnslen i oumlkande grad kunna ersaumltta kol gas och olja foumlr vaumlrmebehov I flera fall maringste dock biomassan processas foumlr att naring tillraumlcklig kvalitet (framfoumlr allt med avseende paring vaumlrmevaumlrde och renhet) foumlr att fungera i processen Utveckling sker idag foumlr att anvaumlnda processad bioenergi i cement- och mesaugnar Principiellt skulle man aumlven kunna ersaumltta koks med traumlkol i staringltillshyverkning (traumlkol anvaumlnds vid en del anlaumlggningar i Brasilien) men utmaningarna aumlr stora avseende baringde processteknik kvalitetskrav och framfoumlrallt framtida ekonomi Vid planerade braumlnsleskiften bort fraringn olja och kol inom industrin aumlr biobraumlnslen och naturgas de viktigaste alternativen idag I scenario 2 oumlkar anvaumlndshyningen av biobraumlnslen med 42 TWh foumlr att ersaumltta fossila braumlnslen Biomassa kan aumlven anvaumlndas foumlr att ersaumltta fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier En saringdan utveckling aumlr starkt sammankopplad med utvecklingen av bioraffinaderier daumlr biomassa foumlraumldlas till drivmedel kemikalier el vaumlrme mm Tekniska plattshyformar foumlr detta aumlr termisk foumlrgasning och industriell bioteknik foumlr att bryta ner cellulosa via enzymatisk hydrolys Kemiindustrins anvaumlndning av fossila raringvaror domineras idag av den petrokemiska industrin i Stenungsund Att ersaumltta fossil raringvara med biomassa kraumlver investeringar i nya anlaumlggningar foumlr foumlraumldling av biomassa till bioraringvara och foumlr omvandling av bioraringvara till kemikalier och andraenergibaumlrare Foumlrdelen med att foumlrlaumlgga bioraffinaderier vid befintliga raffinaderier och petrokemiska industrier aumlr moumljligheten att utnyttja existerande infrastruktur och kringsystem Foumlrluster fraringn petroleum till nafta aumlr ca 5-10 procent medanfoumlrluster fraringn biomassa (ved) till syntesgas i framtida processer bedoumlms bli houmlgre aumln saring Varingrt enkla antagande i Scenario 4 aumlr att 19 TWh fossil raringvara i petrokemin ersaumltts med 37 TWh biomassa (ved) Denna industri kan daring komma att konkurrera med dagens anvaumlndning av massaved

Sverige har stora skogsresurser och en ambition att utvecklas mot en bioekonomi Det aringrliga uttaget av skogsraringvara foumlr energi- och materialaumlndamaringl motsvarar idag cirka 200 TWh (Boumlrjesson mfl 2013) Biomassa aumlr inte desto mindre en

27

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 27: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

begraumlnsad resurs om vilken konkurrensen foumlrvaumlntas oumlka i framtiden Detta kan leda till oumlkade priser paring biomassa liksom foumlrsvaringra moumljligheterna att naring tex maringlen om levande skogar och ett rikt vaumlxt- och djurliv Framtida biodrivmedelsfabriker kan bli stora om vi ska uppfylla visionerna i utredningen om fossilfri fordonsflotta paring ca 16 till 19 TWh svenskproducerade biodrivmedel till 2030 (SOU 201384) Denna braumlnslemaumlngd skulle kraumlva cirka 32 till 41 TWh biomassa Ambitionerna i FFF-utredningen byggde paring studier som uppskattade den totala potentialen foumlr bioenergi inom Sverige till mellan 80 till 96 TWh utoumlver de cirka 100 TWh som redan produceras (Boumlrjesson mfl 2013)7

522 CCS Industriell CCS aumlr en teknik som skulle kunna eliminera stora delar av utslaumlppen och moumljliggoumlra fortsatt anvaumlndning av fossil energi Framfoumlrallt erbjuder CCS en moumljlighet att faringnga in processutslaumlppen fraringn cement- aluminium- och staringlproduktshyionen CCS skulle aumlven kunna tillaumlmpas vid massa- och pappersbruken och paring framtida bioraffinaderier foumlr att faringnga in biogena utslaumlpp och paring saring vis ge negativa utslaumlpp saring kallad Bio-CCS eller BECCS

Utvecklingen av CCS drivs naumlstan uteslutande av klimatpolitik och har inga andra egentliga foumlrdelar utoumlver klimatnyttan Tekniken anvaumlnds idag bla foumlr att oumlka oljeutvinningen genom injektion av koldioxid i oljekaumlllor Infaringngad koldioxid kan ocksaring anvaumlndas som raringvara bland annat i en framtida tillverkning av syntetiska kolvaumlten (se kapitel 524)

Att anvaumlnda CCS i industriella tillaumlmpningar aumlr betydligt mer komplicerat aumln att anvaumlnda CCS foumlr elkraftproduktion daumlr man har en vaumlldefinierad och homogen utslaumlppskaumllla Vid en stoumlrre processindustri finns det flera olika kaumlllor med varieshyrande koncentration av koldioxid i avgasstroumlmmarna och det aumlr ofta brist paring plats foumlr ny utrustning Introduktion av CCS i processindustrier kraumlver stora invesshyteringar och ombyggnader av grundprocesser foumlr att faring plats med och integrera infaringngningsteknik i processen (UNIDO 2011)

CCS utvecklas idag foumlr cementindustrin bla i ett demonstrationsprojekt i Norge Foumlr staringl aumlr den idag mest mogna CCS-loumlsningen Top Gas Recycling Basic Furnace (TGR-BF) Den innebaumlr att masugnen aumlr kvar men att man bygger om den och designar om omkringliggande system TGR-BF har demonstrerats framgaringngsrikt i Lulearing Nya industrier foumlr tillverkning av biodrivmedel kan moumljliggoumlra CCS till en relativt laringg kostnad daring ett oumlverskott av koldioxid frigoumlrs i processen De infaringngade utslaumlppen blir biogena och raumlknas som negativa utslaumlpp

Vi antar att CCS tillaumlmpas i Scenario 1 och 5 men detta paringverkar inte energibalanshyserna utan ser endast till att scenarierna uppfyller kravet paring mycket laringga utslaumlpp CCS paringverkar energisystemet ganska lite eftersom det moumljliggoumlr att nuvarande

7 Det finns aumlnnu stoumlrre potential om man raumlknar med skogens oumlkning i tillvaumlxt (mha traditionell vaumlxtfoumlraumldling mm) Om man raumlknar med detta oumlkar potentialen till 177 till 195 TWh extra jaumlmfoumlrt med idag Denna potential aumlr dock mycket ifraringgasatt

28

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 28: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

energistrukturer bevaras Dock oumlkar CCS behovet av vaumlrme och elektricitet i processen Vaumlrmen behoumlvs foumlr att regenerera aminvaumltskan och elektricitet behoumlvs foumlr att trycksaumltta ren koldioxid foumlr transport Som exempel kan naumlmnas att det skulle kraumlva 6 till 7 TWh vaumlrme och 025 till 03 TWh el foumlr att faringnga 24 Mton koldioxid fraringn dagens cementindustri (baserat paring MottMcDonald 2011) Mycket av vaumlrmen foumlr industriell CCS kan dock tas fraringn oumlverskottsvaumlrme i processen och behoumlver daumlrfoumlr inte noumldvaumlndigtvis oumlka energianvaumlndningen Foumlrutsaumlttningarna foumlr installation av CCS aumlr mycket platsspecifika och kunskapen kring detta outveckladVi har i scenarierna inte raumlknat med ett oumlkat vaumlrmebehov och inte heller den lilla oumlkningen i elbehov har raumlknats med

523 Elektrifiering El aumlr en flexibel och maringngsidig energibaumlrare som kan produceras utan utslaumlpp El kan anvaumlndas foumlr industriell tillverkning direkt men aumlven indirekt genom att elen omvandlas till vaumltgas och andra elektrobraumlnslen genom elektrolys vilket ger baumlttre lagringsmoumljligheter Tekniskt aumlr det moumljligt att i framtiden ersaumltta dagens anvaumlndning av kol koks och olja med el foumlr baringde staringl och cementsektorn liksom att ersaumltta naturgasen foumlr en stor del av den oumlvriga tillverkningsindustrin Detta genom att utveckla och anvaumlnda elektrotermiska eller elektrolytiska processer foumlr industriell vaumlrme och processer Det innebaumlr teoretiskt att man tar bort allt kol fraringn processen och saringledes inte behoumlver vare sig biomassa eller CCS foumlr att naring laringga utslaumlpp

Klimatnyttan med elektrifiering kraumlver att elproduktionen samtidigt utvecklas motmycket laringga utslaumlpp av vaumlxthusgaser Detta aumlr en moumljlig utveckling enligt baringdeEU-kommissionens och i Naturvaringrdsverkets faumlrdplaner Gruvindustrin satsar idagparing elektrifiering av arbetsmiljoumlskaumll daumlr det aumlr ekonomiskt moumljligt Elektrotermiskaprocesser anvaumlnds idag i flera industrigrenar med houmlga krav paring kontroll och kvalitetparing vaumlrmningsprocessen (bla inom livsmedel foumlr torkning eller vaumlrmebehandlingi verkstadsindustrin) El anvaumlnds redan foumlr att vaumlrma glasvannor Plasmateknik kange mycket houmlga temperaturer och electrowinning (en elektrolytisk process) aumlr enmoumljlig framtida process foumlr staringlindustrin Industriell vaumlrme vid laumlgre temperaturerkan tillfoumlras med oumlkad anvaumlndning av vaumlrmepumpar som effektivt tar hand om laringg-vaumlrmestroumlmmar Olika elektrotermiska processer har en stor maumlngd moumljliga anvaumlndshyningsomraringden (se tex EPRI 2009)

I Scenario 3 och 4 har vi antagit att industrins energianvaumlndning elektrifieras dvs att staringltillverkning oumlvergaringr till elektrowinning gruvor elektrifieras helt och foumlrbraumlnning i cementugnar ersaumltts med plasmateknik Dagens ca 9 TWh koks foumlr reduktion av jaumlrnmalm kan ersaumlttas med ungefaumlr samma maumlngd el (Aringhman mfl 2012) I Scenarierna 3 och 4 oumlkar elanvaumlndningen inom industrin fraringn 51 TWh till 79-120 TWh Detta aumlr sannolikt en oumlverskattning daring energieffektiviseringar inte raumlknats med I flera fall kan man effektivisera vaumlrmebehovet om man anvaumlnder elektrotermiska processer Elektrifiering i denna skala bygger paring att foumlrnybar el blir den primaumlra energikaumlllan och att relativpriserna mellan kolvaumlten och primaumlrel aumlndras (dvs att foumlrnybar el blir billigare aumln kolvaumlten se mer i kapitel 7)

29

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 29: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

524 Elbaserade kolvaumlten Elektrifiering kan aumlven bli aktuellt foumlr att ersaumltta raringvaran foumlr den petrokemiska industrin i framtiden exempelvis foumlr produktion av eten och propen som anvaumlnds foumlr tillverkning av plast Att tillverka vad man kan kalla elektroplast aumlr ett altershynativ till att skifta fraringn fossil till biobaserad raringvara i scenarier daumlr bioraringvaran inte raumlcker till Grunden foumlr detta aumlr konceptet power-to-gas daumlr man tillverkar metan fraringn el vatten och koldioxid Fraringn el tillverkar man vaumltgas som sedan processas med koldioxid till metan i en sk Sabatierprocess Daumlrifraringn finns flera moumljliga proshycesser under utveckling foumlr att tillverka eten och propen (Palm 2015)

Att tillverka 1 ton eten (motsvarande ca 13-14 MWh) skulle kraumlva cirka 25 MWh el i en framtida optimerad helt elbaserad process och cirka 3 ton infaringngad koldioxid(Palm mfl 2015) Dagens volym av eten och propenproduktion fraringn el koldioxid och vatten skulle kraumlva ca 20-25 TWh el och cirka 3 Mton koldioxid Kravet paring teknikutveckling aumlr dock stort och med dagens teknik och prestanda paring elektroshylysoumlrer skulle det garing aringt ca 35 MWh el per ton eten

Elektrifiering av kolvaumlteproduktion kan ocksaring ske via integration av biobaserade processer med elektrolys och vaumltgas Foumlrgasning av biomassa roumltning foumlr biogas och fermentering till etanol ger ett oumlverskott av koldioxid Dessa processer kan kompletteras med vaumltgas foumlr att oumlka utbytet och utnyttja mer av kolet i biomassan Detta aumlr aktuella forskningsfraringgor i framfoumlrallt Danmark daumlr man garingr mot en situashytion med tidvis oumlverskott paring el fraringn vindkraft som man gaumlrna vill utnyttja baumlttre (GreenSynFuels 2011) Integrationen mellan biobaserad och elbaserad produktion kommer sannolikt att bli viktig men i Scenario 3 har vi gjort det enkla antagandet att all petrokemisk raringvara (ca 19 TWh) ersaumltts med 37 TWh el

30

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 30: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

6 Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri

Uppstroumlms utvinning av naturresurser och primaumlr produktion av basmaterial aumlr ofta energiintensiv med houmlga energirelaterade utslaumlpp men med laringgt foumlraumldlingsvaumlrdeNedstroumlms tillverkning har ofta houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde men laringga utslaumlpp och laringg energianvaumlndning Vi goumlr i denna rapport ingen strikt definition eller uppdelning av energiintensiv industri och oumlvrig industri Med oumlvrig industri menar vi de delar av industrin som ligger nedstroumlms i vaumlrdekedjan och som oftast inneharingller mindre energikraumlvande processshy och tillverkningssteg Haumlr finns bland annat ickeshyenergiintensiv verkstads- och elektronikindustri men aumlven livsmedelsindustri som kan klassas som energiintensiv

I scenarierna analyserades konsekvenserna foumlr energibalansen av foumlraumlndringar iproduktionen i den energiintensiva basmaterialindustrin och i val av energibaumlrareFoumlr den oumlvriga industrin antogs foumlraumlndringar i val av energibaumlrare men inga foumlrshyaumlndringar i produktionen med undantag foumlr utbyggnad av datacenter Den oumlvrigaindustrin paringverkar ocksaring energibalansen men i mycket mindre omfattning aumln vadfoumlraumlndringar i basmaterialindustrin kan paringverka Exempelvis foumlrbrukade verkstads-och livsmedelsindustrin bara 1 TWh respektive 19 TWh fossila braumlnslen under2013 Elanvaumlndningen var 54 TWh respektive 24 TWh (Energimyndigheten2015a) Att ersaumltta dessa fossila braumlnslen med el eller biobraumlnslen ger inga storafoumlraumlndringar i Sveriges energibalans Elektrotermiska processer foumlr bland annatvaumlrmning torkning eller UV-behandling kan leda till oumlkad elanvaumlndning men ibegraumlnsad omfattning Foumlraumlndringar i produktionen ger inte heller naringgra avgoumlrandefoumlraumlndringar i energibalansen

Informations och kommunikationsteknik (IKT) och saumlrskilt utvecklingen av molnshytjaumlnster kan faring stor paringverkan paring elanvaumlndningen inte minst i Sverige och Norden Varingrt relativt starka elsystem politisk stabilitet och ett foumlrdelaktigt klimat goumlr det attraktivt att lokalisera stora serverhallar och datacenter hit Exempelvis kommer enbart Facebooks tre serverhallar i Lulearing i full drift foumlrbruka ca 1 TWh per aringr8

Apples planerade datacenter i Viborg Danmark aumlr av liknande storlek Enligt en beraumlkning kan molntjaumlnster aringr 2040 globalt komma att foumlrbruka 5 000 till 10 000 TWh per aringr (Oscarsson 2014) Om en tusendel av detta placeras i Sverige som har en tusendel av vaumlrldens befolkning motsvarar det 5shy10 TWharingr Med haumlnsyn tagen till att vi anvaumlnder molntjaumlnster mer aumln vaumlrldsgenomsnittet och att Sverige ses om en bra plats foumlr lokalisering kan elanvaumlndningen bli tiotals TWh houmlgre aumln de 15 TWh per aringr som vi antog i scenariot med utbyggnad av 30 stora datacenter

8 Svenska Dagbladet 12 juni 2013 rdquoSaring mycket el drar Facebook i Lulearingrdquo

31

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 31: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Utvecklingen av datacenter aumlr alltsaring en stor osaumlkerhetsfaktor foumlr den framtida elanvaumlndningen Men foumlr resten av den oumlvriga industrin innebaumlr en utveckling i samklang med ett haringllbart samhaumllle och ett haringllbart energisystem inte naringgra stora utmaningar naumlr det gaumlller att minska foumlretagens egna utslaumlpp av vaumlxthusgaser Daumlremot handlar det om en anpassning till en mer resurseffektiv och cirkulaumlr ekonomi och att ta vara paring de moumljligheter som det innebaumlr med en omstaumlllning till oumlkad haringllbarhet i olika sektorer genom exempelvis material- och energishyeffektivisering

Ibland foumlrsoumlker man definiera foumlretag som verksamma inom miljoumlteknik eller cleantech men i verkligheten aumlr graumlnsdragningarna svaringra och oumlkad haringllbarhet skapar nya moumljligheter inom alla branscher Det finns framgaringngsrika och renshyodlade miljoumlteknikfoumlretag som OPSIS med sin absorptionsspektroskopi foumlr miljoumlmaumltningar Det finns foumlretag som Purac och Malmberg Water (se Box 2) som utvecklat teknik foumlr biogas och biogasuppgradering d v s tydliga energi- och miljoumltekniska loumlsningar Det finns ocksaring etablerade foumlretag som SKF (kullager) Alfa Laval (vaumlrmvaumlxlare) Volvo (bussar) och ABB (kraftelektronik) som normalt inte betraktas som miljoumlteknikfoumlretag men som har teknikloumlsningar foumlr vindkraft processindustri elhybridfordon och elnaumlt Houmlgt tekniskt kunnande paring ett omraringde kan ocksaring hitta helt nya marknader och tillaumlmpningar inom miljoumlteknik Sandviks teknik foumlr att ytbehandla staringlband foumlr tillverkning av plattor till braumlnsleceller aumlr ett exempel med stor marknadspotential9

Box 2 Anlaumlggningar foumlr uppgradering av biogas

Malmberg Water svarade 1997 paring en upphandling fraringn Kristianstads kommun och utvecklade en anlaumlggning foumlr uppgradering av biogas Under cirka 10 aringr levererades endast naringgon enstaka anlaumlggning per aringr fraumlmst i Sverige och satsningen var knappast loumlnsam foumlr foumlretaget Runt 2007 kommer dock marknaden igaringng foumlr uppgraderingsanlaumlggningar i Tyskland och man har under senare aringr levererat drygt 40 anlaumlggningar dit Dessutom har man byggt anlaumlggningar i bland annat England Oumlsterrike och Danmark och marknads-potentialen aumlr stor I slutet av 2013 fanns det enligt European Biogas Association cirka 14 500 biogasanlaumlggningar i Europa Bara 282 stycken under 2 var utrustade med uppgradering Exemplet visar hur en tidig innovationsupphandling i detta fall genom en kommun kan skapa moumljligheter till industriell utveckling

Alla delar av oumlvrig industri aumlr alltsaring viktiga foumlr eller beroumlrs av utvecklingen mot ett haringllbart samhaumllle och energisystem Det handlar dels om att foumlrbaumlttra de egna produktionsprocesserna och dels om att leverera loumlsningar genom nya produkter och tjaumlnster Det aumlr till stor del industrin som genom ny teknik staringr foumlr haringllbara loumlsningar inom omraringden som energifoumlrsoumlrjning vatten transporter bebyggelse smarta staumlder och elnaumlt avfall och aringtervinning Genom att vara ledande inom

9 DN 2015-02-28 Plattan ska taumlnda vaumltgasdrivna bilar

32

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 32: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

exempelvis bioteknik material produktion automation och processer i bred bemaumlrkelse kan Sverige ocksaring vara ledande paring tillaumlmpningar inom energi- och miljoumlomraringdet De tidiga satsningarna paring IT i skolan och paring utbyggnaden av infrashystruktur foumlr bredband har sannolikt varit viktigt foumlr utvecklingen av olika svenska internetfoumlretag

Nya produktionsmetoder kan faring betydelse foumlr hur och var produktion sker i framshytiden Paring senare aringr har det foumlrts fram foumlrvaumlntningar om att 3D-skrivare kommer att medfoumlra stora foumlraumlndringar inom produktionen Det aumlr dock svaringrt att se hur det skulle kunna leda till naringgra stora eller grundlaumlggande foumlraumlndringar i material och energibehov

I en komplex och dynamisk ekonomi med staumlndig utveckling av teknik och institutioner (exempelvis regelverk och styrmedel) aumlr det svaringrt att foumlrutsaumlga hur produkter tjaumlnster affaumlrsloumlsningar och branscher (inklusive branschglidning) kan komma att utvecklas Likasaring aumlr det svaringrt att veta hur ekonomin i Sverige och omvaumlrlden (och beroendet av omvaumlrlden) som helhet kommer att utvecklas Sveriges industriella utveckling och industrins framtida energianvaumlndning aumlr beroende av maringnga osaumlkra faktorer men fortsatt utveckling av loumlsningar inom energi miljouml och resurseffektivitet framstaringr som klokt baringde ur miljoumlmaumlssig och ekonomisk synpunkt

33

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 33: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

7 Industrins roll paring den framtida energimarknaden

Industrin och energisystemet i Sverige har i houmlg grad utvecklats i samspel sedanslutet av 1800-talet (Kaijser och Kander 2013) och utvecklingen framoumlver kommermed all saumlkerhet att fortsatt ske med tydlig interaktion mellan systemen Understoumlrre delen av 1900-talet praumlglades energipolitiken av en ambition att foumlrse industri(och samhaumllle) med tillfoumlrlitlig energi till ett rimligt pris Inte minst utbyggnadenav elsystemet praumlglades av en saringdan ambition (Houmlgselius och Kaijser 2007)Elsystemet byggdes upp som ett centralt storskaligt system med karaktaumlren av ettnaturligt monopol och reglerades daumlrefter med bla stort statligt aumlgande och enreglerad prissaumlttning efter kostnadstaumlckningsmodell

Naumlr elmarknaden avreglerades 1996 innebar detta att foumlrharingllandet mellan industrishykunder och elbolagen aumlndrades radikalt I den nya ordningen skulle elbolagen vara vinstdrivande och rdquosamhaumlllsansvaretrdquo i form av tillfoumlrlitlig el till rimliga priser foumlrdes i staumlllet oumlver paring reglerande myndigheter Vid sidan av staten och kommuner aumlgde industrin sjaumllva en del av den svenska kraftproduktionen under stoumlrre delen av 1900-talet Framfoumlr allt massa- och pappersindustrin hade stora tillgaringngar av vattenkraft som utvecklades samtidigt som bruken Den elintensiva industrin aumlr i dag en betydligt mindre aumlgare av kraftproduktion daring mycket av deras kraftprodukshytion avyttrades paring 1980- och 1990-talen Industrins intresse foumlr och investeringar i elproduktion har emellertid oumlkat paring senare aringr (se laumlngre ner)

I dagslaumlget staringr vi infoumlr en foumlraumlndrad el- och energimarknad som delvis aumlr ett resultat av den teknikutveckling som paringboumlrjades efter den foumlrsta oljekrisen paring1970-talet Aumlven den centrala modellen foumlr elfoumlrsoumlrjning boumlrjade foumlraumlndras i samband med oljekriserna paring 1970-talet daring staten uppmuntrade mer decentraliseradelproduktion (tex kraftvaumlrmeproduktion i industrin och fjaumlrrvaumlrmesystemen) en utveckling som har accelererat under de senaste tio aringren med introduktionen av vindkraft och oumlkad kraftvaumlrmeproduktion Utvecklingen mot mer variabel och decentraliserad elproduktion aumlr ett resultat av baringde teknikutveckling och ekonomiskaincitament i form av bla investeringsstoumld och elcertifikatsystemet

En oumlkad andel variabel el kraumlver fler moumljligheter att reglera baringde produktion och konsumtion av el foumlr att haringlla systemet i balans Idag regleras detta genom att produktionen anpassas efter konsumtionen framfoumlr allt i de nordiska vattenshykraftverken och i termiska kraftverk i oumlvriga Europa Klimatomstaumlllningen i Europa kommer foumlrmodligen att leda till att den termiska kraftproduktionen successivt minskar En saringdan utveckling leder till ett oumlkat behov av flexibel elanvaumlndning och saumlsongslager (veckor maringnader) av el Sverige har idag ett starkt elnaumlt med god oumlverfoumlringsfoumlrmaringga och en stark kraftbalans vilket goumlr att problemen med oumlkat behov av balanseffekt inte aumlr akut som i andra EU laumlnder (Tyskland och Storbritannien av olika skaumll) Sverige laumlr dock svara foumlr en stoumlrre

35

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 34: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

del av balansansvaret i Europa i och med EUs 3e marknadspaket med fokus paring oumlkad integration dvs den rdquonordiska reservenrdquo som finns i form av Nordens stora vattenmagasin kommer att till stoumlrre del delas med oumlvriga Europa i framtiden

Foumlraumlndringen paring elmarknaden skulle kunna innebaumlra att industrin utvecklas mot att mer aktivt delta i elmarknaden bla som elproducenter och genom flexibel elanvaumlndning sk efterfraringgerespons Huruvida utvecklingen garingr i den riktningen beror paring hur elmarknaden utvecklas med avseende paring regleringar ekonomiska styrmedel elpriserna och dess variationer kapacitetsmarknader kostnader foumlr elinfrastruktur mm Det staringr emellertid klart att industrins intresse foumlr att sjaumllva producera el har oumlkat under de senaste tio aringren (Ericsson mfl 2011) Foumlrutsaumlttningarna att utveckla foumlrnybar elproduktion aumlr saumlrskilt goda inom massa-och pappersindustrin som har oumlkat produktionen av biobraumlnslebaserad mottrycksshykraft och investerat i vindkraft paring egen skogsmark Ett exempel paring det senare aumlr SCAs satsningar paring vindkraftsparker tillsammans med Statkraft Foumlr industrin liksom energisektorn har elcertifikatsystemet varit en viktig drivkraft foumlr utveckshylingen av foumlrnybar elproduktion

I framtiden skulle industrin kunna delta mer aktivt inom efterfraringgerespons Idag upphandlas ca 600 till 1000 MW effektreduktion fraringn industrin av Svenska kraftnaumlttill Sveriges strategiska reserv Det finns en betydande potential att minska effektshybehovet vid behov inom industrin idag men de flesta effektreduktioner kommerav en minskning av industriproduktionen som inte garingr att rdquohaumlmta igenrdquo senare och daumlrfoumlr aumlr oloumlnsam med dagens effekt och elpriser (Paulus och Borggrefe 2011) Hur marknaden foumlr efterfraringgerespons kan komma att se ut paring framtidenselmarknad diskuteras flitigt inom hela EU idag Marknaden kan utvecklas i flera olika riktningar daring maringnga olika tekniska alternativ aumlr under utveckling (batterier efterfraringgerespons i husharingll lastfoumlljning i kraftverk oumlkad geografisk integration via ledningar integration med fjaumlrrvaumlrmegas mm) vars faktiska kostnader och foumlrdelar aumlr osaumlkra Hur EU och dess medlemstater vaumlljer att reglera el och balansshyansvar samt oumlvriga energimarknader (tex vaumlrmegas) paringverkar baringde loumlnsamhet och utveckling de naumlrmaste 10 till 20 aringren Storbritannien har tex introducerat en kapacitetsmarknad10 som komplement till den vanliga elmarknaden medan Tysklandistaumlllet lutar aringt att foumlrbaumlttra elmarknadens funktionsaumltt foumlr att loumlsa balanseffektshybehovet paring elmarknaden (German Government 2015) Oavsett vilken reglering marknadsloumlsning som laringngsiktigt vaumlljs inom EU och dess medlemslaumlnder saring kan man foumlrvaumlnta sig att efterfraringgerespons fraringn industrin faringr en oumlkad roll

Anvaumlndningen av IKT kan leda till energibesparingar foumlr samhaumlllet men maringnga och staumlndigt uppkopplade apparater som staumlndigt kommunicerar med varandra innebaumlr ocksaring en oumlkad elanvaumlndning och ett behov av centrala serverhallar foumlr att hantera kommunikation och beraumlkningar Serverhallar foumlrbrukar stora maumlngder el men ett flertal serverhallar levererar aumlven spillvaumlrme till lokala fjaumlrrvaumlrmenaumlt I framtiden skulle serverhallar aumlven kunna delta aktivt paring elmarknaden genom

10 httpswwwgovukgovernmentnewstheshyfirstshyevershycapacityshymarketshyauctionshyofficialshyresultsshyhave-been-released-today

36

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 35: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

efterfraringgerespons Detta kan ske genom att styra belastningen (lagring av data och exekveringar) mellan olika serverhallar spridda geografiskt utifraringn variationer i elpriset (Qureshi mfl 2014) Serverhallar har dessutom i allmaumlnhet 100 procent back-up i form av egen reservkraft och ellagringsutrustning (UPS batterier mm) paring grund av stora krav paring stabilitet i leveranserna Dessa back-up system skulle i framtiden kunna utvecklas foumlr att kunna anvaumlndas paring en mer kundnaumlra elmarknad daumlr foumlrmaringgan att utfoumlra rdquosystemtjaumlnsterrdquo i form av balansansvar skulle loumlna sig

Utoumlver kraftsystemet finns andra omraringden daumlr industrin och energisystemet har utvecklats i samverkan Ett exempel aumlr utvecklingen av den svenska biobraumlnsleshymarknaden som skogsindustrin houmlg grad varit delaktig i Skogsindustrierna eller dotterbolag till dessa aumlr betydande leverantoumlrer av biobraumlnslen till fjaumlrrvaumlrmeshysektorn och andra anvaumlndare Ytterligare ett exempel aumlr spillvaumlrmesamarbeten mellan industrier och lokala fjaumlrrvaumlrmebolag Det foumlrsta spillvaumlrmesamarbetet i Sverige inleddes 1974 i Helsingborg och idag levererar 60-70 foumlretag spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen (Cronholm mfl 2009) Paring naringgra orter och mindre staumlder aumlr spillvaumlrmen den dominerande energikaumlllan i fjaumlrrvaumlrmesystemet Leveranserna av spillvaumlrme till fjaumlrrvaumlrmesystemen uppgaringr till omkring 5 TWh per aringr vilket motsvarar 7 procent av fjaumlrrvaumlrmeleveranserna Utoumlver spillvaumlrme finns staringlverk som levererar hyttgaser (masugnsgas LD-gas och koksugnsgas) till lokala energibolag foumlr produktion av el och fjaumlrrvaumlrme Framtida byten av energibaumlrare och introduktion av ny teknik i basmaterialindustrin kommer att foumlraumlndra dessa energileveranser Exempelvis innebaumlr en elektrifiering av staringlproduktionen att hyttgaserna foumlrsvinner och en introduktion av CCS att maumlngden spillvaumlrme troshyligen paringverkas

Som foumlljd av teknikutveckling och oumlkad konkurrens om energiraringvaror paringgaringr en trend av oumlkad integration mellan el och oumlvriga energibaumlrare mellan olika industrier(industriell symbios) och mellan industrier och oumlvriga samhaumlllet Om industrin till exempel garingr oumlver till energibaumlrare som vaumltgas och metan kan dessa i vissa fall agera som energilager och daumlrmed tillaringta stora industrier att mer aktivt delta paring baringde el- och balansmarknaderna och paring de oumlvriga energimarknaderna I laringngshysiktiga scenarier i Danmark ser man bla lagring av variabel el i gasinfrastrukshyturen som en loumlsning

37

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 36: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

8 Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin

Det finns en rad begrepp som paring olika saumltt foumlrsoumlker faringnga den ekonomiska dimensionen av en mer haringllbar samhaumlllsutveckling Paring engelska anvaumlnds begrepp som green economy circular economy green growth new climate economy och ecoshyefficient economy Ett gemensamt drag hos dessa aumlr att de vill spegla en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling som garingr hand i hand med en god ekonomisk utveckling I maringnga sammanhang understryks ocksaring den sociala dimensionen av haringllbar utveckling (t ex i UNEPs definition av groumln ekonomi) Vi anvaumlnder oss haumlr av begreppet cirkulaumlr ekonomi i betydelsen att saringvaumll material som koldioxid saring laringngt det aumlr moumljligt cirkulerar i mer eller mindre slutna kretslopp och att systemen drivs av foumlrnybar energi

Som diskuterades tidigare skapar oumlkade krav paring miljouml och resurseffektivitet nya affaumlrsmoumljligheter baringde bland foumlretag som kan betraktas som rena miljoumlteknikfoumlretagoch i en rad andra teknikfoumlretag som kan anvaumlnda sin teknik och sitt kunnande inom saringdana tillaumlmpningar Det goumlr det mycket svaringrt att maumlta storleken paring den rdquogroumlna ekonominrdquo och saumlrskilja den fraringn den oumlvriga ekonomin Aringtgaumlrder foumlr minskad miljoumlparingverkan och baumlttre resurseffektivitet kan goumlras i alla sektorer och i alla delar av olika produkters livscykel

En viktig uppsaumlttning aringtgaumlrder foumlr att minska miljoumlparingverkan handlar om att utveckla laumlttare konstruktioner foumlrlaumlnga produkters livslaumlngd och goumlra dem laumlttare att reparera aringteranvaumlnda eller materialaringtervinna En annan typ av aringtgaumlrder aumlr att foumlrbaumlttra processerna foumlr att minska materialspill och energifoumlrluster i produktionenDet finns ocksaring foumlrvaumlntningar om att en delande ekonomi (sharing economy) daumlr man laringnar byter och delar ska leda till laumlgre resursanvaumlndning Vi har inte hittat naringgra analyser av hur stora effekterna kan bli paring efterfraringgan paring basmaterial och energi men gissar att de aumlr begraumlnsade Genom att paring olika saumltt foumlrbaumlttra material- och resurseffektiviteten kan man minska behoven av jungfruliga material avsevaumlrtDetta aumlr viktigt eftersom framstaumlllningen av dessa ofta aumlr mycket energikraumlvande och med begraumlnsade moumljligheter till energieffektivisering Paring laringng sikt kan aumlven tillgaringngen paring materialen i sig vara begraumlnsad

Foumlrutsaumlttningarna foumlr och behoven av att helt sluta kretsloppen skiljer sig aringt mellan olika materialintensiva sektorer Metaller har ur aringtervinningshaumlnseende en foumlrdel genom att sjaumllva materialet inte foumlrsaumlmras av anvaumlndning utan i princip kan aringtervinnas ett oaumlndligt antal garingnger Ett problem som dock kan uppkomma aumlr att olika foumlroreningar som kommer in i materialfloumldena kan foumlrsvaringra anvaumlndningenfoumlr mer houmlgkvalitativa produkter Aringtervinningsbarheten innebaumlr att man paring mycketlaringng sikt kan taumlnka sig att behovet av malmbaserad produktion minskar Detta kraumlver dock naringgon form av stagnerande efterfraringgan saring att floumldet fraringn teknosfaumlren naumlrmar sig efterfraringgan i storlek Dit aumlr det fortfarande mycket laringngt

39

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 37: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Foumlrutsaumlttningarna att aringtervinna cement aumlr saumlmre aumln foumlr metaller och det saumltt som betong fraringn rivningar kan komma till anvaumlndning aumlr framfoumlr allt som fyllnadsshymaterial eller ballast till ny betong Polymera material i form av bla cellulosafibreroch polyeten tappar i kvalitet under anvaumlndning och exempelvis papper och plast kan endast aringtervinnas ett begraumlnsat antal garingnger innan det till slut anvaumlnds foumlr energiaumlndamaringl Foumlrdelen med denna typ av material aumlr att de kan baseras helt paring foumlrnybara raringvaror och behovet av slutna materialkretslopp aumlr daumlrmed inte lika starkt Konkurrensen om dessa raringvaror i en groumln ekonomi kan foumlrvaumlntas vara stor saring kostnadsskaumll kan aumlndaring foumlrvaumlntas motivera resurseffektiv hantering

Oavsett hur framgaringngsrikt vi i Sverige och EU lyckas minska behovet av jungfru-liga material saring kvarstaringr att det globalt behoumlvs en oumlkad materialanvaumlndning foumlr att moumlta vaumlxande behov av vaumllfaumlrd och materiell standard i utvecklingslaumlnder fleradecennier framaringt Aumlven en ambitioumls klimatpolitik driver upp efterfraringgan paring materialsom glas- och mineralull till isolering staringl och betong till transportinfrastruktur eller koppar till eleffektiva elmotorer Det finns alltsaring en massa skaumll till att den cirkulaumlra ekonomin aldrig blir helt cirkulaumlr och att det aumlven i framtiden kommer att behoumlvas produktion av jungfrulig cellulosafiber plast metall glas cement och andra material

81 Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig

Oumlkningen av den materiella vaumllfaumlrden under de senaste 100-200 aringren bygger delvis paring utvecklingen av teknik foumlr att utvinna naturresurser producera basmashyterial samt bearbeta och foumlraumldla dessa i komplexa vaumlrdekedjor foumlr att ta fram produkter till allt laumlgre kostnader och daumlrmed priser Fraringgan aumlr hur mycket houmlgre kostnaderna blir foumlr att producera jungfruliga material utan direkta och indirekta utslaumlpp och i vilken utstraumlckning det kan leda till samhaumlllsekonomiska problem

Storleken paring kostnadsoumlkningarna foumlr utslaumlppsfri produktion av jungfruliga materialkan bara uppskattas grovt Ett saumltt aumlr att raumlkna om vad ett koldioxidpris eller en kostnad foumlr CCS paring 100 EURton koldioxid skulle innebaumlra foumlr produktionskostshynaden Foumlr specialstaringl och aluminium roumlr det sig om en kostnadsoumlkning paring mindre aumln 10 procent foumlr raringstaringl cirka 30-40 procent och foumlr cement naumlstan 100 procent jaumlmfoumlrt med foumlrsaumlljningsvaumlrdet (Aringhman mfl 2013) Foumlr etenpolyeten med ett pris paring ca 1 500 EUR per ton skulle baserat paring kolinneharingllet ett pris paring 100 EUR ton koldioxid motsvara en kostnadsoumlkning paring cirka 300 EUR eller 20 procent Elbaserad etenpolyeten fraringn vatten och koldioxid kan komma att kosta 3 000 till 4 000 EURton att producera (Palm mfl 2015) Genom bland annat materialshyeffektivisering substitution och annan anpassning torde aumlven saring stora kostnadsoumlkshyningar kunna absorberas i ekonomin

En indikation om de samhaumlllsekonomiska konsekvenserna kan vi ocksaring faring fraringn det faktum att den energiintensiva industrin bara staringr foumlr enstaka procent av BNP(21 procent i EU) I det perspektivet aumlr det svaringrt att se hur 50-100 procent dyrare basmaterial skulle kunna faring naringgra konsekvenser foumlr ekonomin i stort Det aumlr svaringrt

40

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 38: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

att beraumlkna hur stor andel basmaterialen utgoumlr av de totala produktionskostnadernaEn Hollaumlndsk studie (Witling och Hanemaaijer 2014) uppskattar att kostnaden foumlr basmaterial motsvarar cirka 4 procent av total konsumtion och investeringar i naringgra EU-laumlnder Mer konkreta exempel aumlr att basmaterialkostnaderna foumlr en ny bil utgoumlr cirka 5 procent av foumlrsaumlljningspriset eller att staringl utgoumlr cirka 4 procent av kostnaden foumlr en kontorsbyggnad med staringlstomme11 Det finns ocksaring fall daumlr materialkostnaden aumlr stor Enligt Allwood och Cullen (2012) saring utgoumlrs 23 av kostanden foumlr en aluminiumburk av inkoumlpt aluminium foumlrvisso redan processat till en folie (UKIndemand 2015) Men som andel av konsumentpriset foumlr en fylld laumlskburk aumlr det fortfarande litet

Att anvaumlnda CCS bioenergi el vaumltgas eller elbaserade kolvaumlten ger alltsaring houmlgre kostnader aumln att anvaumlnda fossila braumlnslen men det aumlr osaumlkert hur mycket houmlgre Teknisk utveckling i nya produktionsprocesser substitution av material oumlkad materialeffektivitet och ekonomiska anpassningar kommer att daumlmpa effekterna i olika steg av vaumlrdekedjan

Utvecklingen av elektrolys och prisrelationen mellan foumlrnybar metan och foumlrnybar el kan faring stora konsekvenser Med begraumlnsad bioraringvara och fortsatt utveckling av solceller saring kan metan baserad paring sol-el bli det som paring laringng sikt aumlr prissaumlttande Med braumlnslebaserad elproduktion aumlr vi vana vid att el aumlr dyrare aumln braumlnsle I framshytiden kan vi se det omvaumlnda vilket skulle moumljliggoumlra elbaserad braumlnsleproduktion Det aumlr mycket svaringrt att sia och resonera kring kostnader och priser paring laumlngre sikt I ett scenario daumlr efterfraringgan minskar paring fossila braumlnslen globalt saring kommer priserna att sjunka paring dessa Ska daring kostnaden foumlr fossilfri produktion jaumlmfoumlras med billig fossilbaserad produktion som i princip inte laumlngre aumlr tillaringten Dynamiken i en saringdan utveckling aumlr svaringr att foumlrutsparing men beror bland annat paring hur tillgaringng eftershyfraringgan och CCS-infrastruktur utvecklas

82 Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik

Vi drar av diskussionen ovan slutsatsen att det foumlrefaller moumljligt att inom ramen foumlr en ekologiskt haringllbar cirkulaumlr ekonomi ha en livskraftig industri och vaumllfunshygerande samhaumlllsekonomi och att ekonomin kan absorbera de oumlkade kostnader som en industri med naumlra nollutslaumlpp kan innebaumlra Det finns daumlremot en rad utmaningar och problem paring vaumlgen mot en cirkulaumlr ekonomi och nollutslaumlpp i industrin

11 Allwood och Cullen (2012) ger denna siffra foumlr ett kontorshus Uppskattningen foumlr bilen baseras paring en Volkswagen Golf med vikt paring cirka 1250 kg och daumlr 65 av vikten aumlr staringl och 18 aumlr polymerer enligt VWs egen livscykelanalys Staringl antas haumlr kosta cirka 500 EUR per ton och polymerer cirka 1500 EURton Med antagandet av att alla basmaterial utom staringl kostar cirka 1500 EUR ton blir raringmaterialkostnaden cirka 1000 EUR

41

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 39: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Den klimatpolitiska ambitionsnivaringn varierar mellan laumlnder naringgot som ocksaring har stoumld i klimatkonventionens utgaringngspunkt om gemensamt men differentierat ansvar (CBDR) Om dessa ambitionsnivaringer manifesteras i form av oumlkande koldishyoxidpriser i vissa laumlnder saring paringverkas deras industriers konkurrenskraft Det leder till oumlkade kostnader saringvaumll direkt foumlr de egna utslaumlppen som indirekt via oumlkade elpriser och oumlkade kostnader foumlr biomassa som en foumlljd av oumlkad efterfraringgan Koldioxidlaumlckage aumlr fraringga som aringterkommande diskuteras i det sammanhanget Hittills aumlr det dock svaringrt att se naringgon effekt av detta paring EUshynivaring (Bolsher mfl 2013) bland annat paring grund av att baringde klimat- och energipolitiken inom EU och Sverige har kompenserat den energiintensiva industrin foumlr kostnaderna (Aringhman och Nilsson 2015) Den kraftiga tillvaumlxten av basmaterialindustrin i exempelvis Kina foumlrklaras snarare foumlrutom av vaumlxande inhemsk efterfraringgan av en starkt foumlrd industripolitik med subventioner till baringde energi och investeringar samt oumlkat tillshytraumlde till marknader (Haley och Haley 2013)

Den framtida utvecklingen av den internationella klimatpolitiken aumlr osaumlker men den paringverkar foumlrutsaumlttningarna foumlr att paringboumlrja en omstaumlllning av industrin Enklast att hantera vore ett globalt avtal med ett gemensamt koldioxidpris (naringgot som ofta efterfraringgas av ekonomer) men sannolikheten foumlr att detta ska ske inom en naringgorshylunda naumlra framtid bedoumlmer vi vara naumlstan lika med noll Ett alternativ vore att lyfta ut industrisektorer ur oumlvergripande nationella aringtaganden och i staumlllet hantera dessa i globala sektorsavtal Ett tredje alternativ aumlr att skapa en drivkraft foumlr omstaumlllning av industrin i enskilda laumlnder med ekonomiska styrmedel kombinerat med till exempel graumlnsskattejusteringar eller kraftfulla teknikstoumld Det viktiga paring kort sikt aumlr att tekniken foumlr nollutslaumlpp utvecklas och testas saring att den aumlr redo foumlr snabb spridning om naringgot decennium Under tiden kan industrins utslaumlpp minskas med mindre genomgripande aringtgaumlrder som energieffektivisering och vissa braumlnslebyten

Foumlr den tekniska utvecklingen kraumlvs det stora investeringar och det aumlr tveksamt om industrin kan staring foumlr dessa sjaumllva Olika former av stoumld kommer med stoumlrsta saumlkerhet vara noumldvaumlndiga foumlr att lyfta av exempelvis tekniska och politiska risker Statsstoumldsreglerna maringste daring vara utformade saring att de aumlr i samklang med en omstaumlllning till nollutslaumlpp Olika saumltt att finansiera noumldvaumlndiga investeringarna behoumlver utredas En strategi foumlr teknikutveckling och demonstration kan spela en viktig roll foumlr att skapa en gemensam bild av den framtida utvecklingen och bidra till ett stabilt investeringsklimat

I maringnga fall aumlr det befintliga dominerande aktoumlrer som maringste staumllla om sina system Vi vet inte idag om dessa har tillraumlcklig kapacitet foumlr innovation och strategisk omorientering eller om det kan komma nya aktoumlrer som utmanar de befintliga Kommer i saring fall omstaumlllningen att motarbetas av dagens dominerande aktoumlrer och hur hanterar samhaumlllet det

Det finns ett antal fraringgor foumlr framtiden som aumlr av betydelse foumlr utvecklingen av densvenska raringvarubaserade energiintensiva industrin Dessa fraringgor aumlr delvis politiskaVilken roll vill ett land som Sverige spela i utvecklingen av den framtida groumlnacirkulaumlra ekonomin Har Sverige ett ansvar att bidra till teknikutvecklingen foumlr laringga

42

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 40: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

utslaumlpp aumlven om huvuddelen av framtida produktionsanlaumlggningar hamnar utanfoumlrSveriges graumlnser Boumlr den goda tillgaringngen paring raringvaror och energi innebaumlra attSverige spelar en viktig roll som kugge i den raringvarubaserade delen av en framtidagroumln ekonomi Ska svenska foumlretag foumlrsoumlka nischa sig i sektorer och segment med houmlgt foumlraumldlingsvaumlrde

Industrins utveckling aumlr beroende av politik paring flera nivaringer och inom flera omraringdenParing den globala nivaringn handlar det om den allmaumlnna ekonomiska utvecklingen och hur klimatpolitiken kan utvecklas i samspel med handelspolitik foumlr att undvika oraumlttvis konkurrens och koldioxidlaumlckage En omstaumlllning av industrin inom EU aumlr beroende av klimatpolitiken men ocksaring av naumlringspolitiken i bred mening och hur EU kommer att hantera forskning innovation teknik- och demonstrationsstoumld och statsstoumldsregler Paring nationell nivaring och i samspel med utvecklingen av EUs inre marknad aumlr energipolitiken en viktig faktor foumlr den energiintensiva industrin Industrins utveckling i Sverige aumlr ocksaring beroende av utvecklingen av transportshyinfrastruktur arbetsmarknader skatteregler avfallspolitik minerallagstiftning skogspolitik och mycket annat

43

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 41: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

9 Slutsatser

Med en explorativ ansats har vi illustrerat att det finns maringnga moumljliga utvecklingsshyvaumlgar foumlr svensk industri och dess energianvaumlndning De utvecklingsvaumlgar vi har presenterat bedoumlmer vi samtliga kan vara foumlrenliga med en miljoumlmaumlssigt haringllbar utveckling Det finns en stor spaumlnnvidd i dessa utvecklingsvaumlgar som normalt inte kommer fram i modellbaserade scenarier Det aumlr dock maringnga faktorer som aumlr osaumlkra och det aumlr bara i viss maringn moumljligt att paringverka vilka utvecklingsvaumlgar som kan komma att bli verklighet

Foumlrutom material- och energieffektivisering saring omfattar aringtgaumlrdsstrategier foumlr att uppnaring en industri med smaring utslaumlpp av vaumlxthusgaser braumlnslebyte till biobraumlnslen infaringngning och lagring av koldioxid (CCS) samt elektrifiering med utslaumlppsfri el Elektrifiering aumlr en mindre utforskad aringtgaumlrdsstrategi aumln de oumlvriga men aumlr fullt taumlnkbar givet elens maringngsidighet och flexibilitet En kraftig elektrifiering skulle kunna taumlckas av en stor utbyggnad av foumlrnybar elproduktion men det kan kraumlva infrastrukturinvesteringar och nya marknadsloumlsningar Serverhallar aumlr en annan moumljlig framtida storfoumlrbrukare av el Inom naumlringslivet aumlr det framfoumlr allt utbyggnad av serverhallar och foumlraumlndringar i den energiintensiva industrin som kan paringverka Sveriges energibalans i naringgon stoumlrre omfattning

Historiskt sett har industrin genomgaringtt stora strukturomvandlingar med utflyttningnedlaumlggning sammanslagningar koncentration specialisering och framvaumlxt av nya branscher Oavsett politik foumlr haringllbar utveckling och minskade utslaumlpp aumlr det rimligt att anta att saringdana dynamiska och strukturella foumlraumlndringar kommer att fortsaumltta Nya teknikkluster kring elektrotermiska och biobaserade processer som i sin tur kan bidra till en omstaumlllning av petrokemin aumlr moumljliga utvecklingar

Sverige har god tillgaringng paring naturresurser som skog och malm liksom goda foumlrshyutsaumlttningar till produktion av utslaumlppsfri el Detta ger bra moumljligheter att fortsatt vara en producent och exportoumlr av viktiga basmaterial och foumlraumldlade produkter som producerats paring ett haringllbart saumltt I vilken riktning utvecklingen garingr beror bland annat paring hur marknader och efterfraringgan utvecklas (d v s inneharingll och volym paring framtida produktion) liksom teknisk utveckling inom CCS bioekonomin ochelektrotermiska processer (d v s hur produktionen kommer att ske) Aumlven infrashystruktur tillgaringng paring arbetskraft skatteregler miljoumllagstiftning och annat spelar roll foumlr utvecklingen

Utvecklingen och utrymmet foumlr att styra densamma aumlr beroende av en utveckling i omvaumlrlden som Sverige har begraumlnsade moumljligheter att paringverka Det handlar bland annat om EUs utveckling ekonomiskt och politiskt den internationella klimat-och handelspolitiken och hur efterfraringgan paring olika produkter och tjaumlnster utvecklas i den globala ekonomin De strategier som tas fram inom olika politikomraringden behoumlver var anpassade foumlr att kunna hantera en utveckling som karakteriseras av stora osaumlkerheter och houmlg komplexitet

45

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 42: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

10 Referenser

Allwood J och Cullen J 2012 Sustainable Materials - With both Eyes Open

Backer K D och Miroudot S 2013 Mapping Global Value Chains OECD Trade Policy Papers No OECD

Bolsher H Graichen V Graham H Healy S Lenstra J Meindert L Regerczi D v Schickfus M Schuacher K amp Timmons-Smakman F 2013 lsquoCarbon Leakage Evidence Project ndash Fact Sheet for Selected Sectorsrsquo (Rotterdam ECORYS)

Boschma R 2005 Proximity and Innovation A Critical Assessment Regional Studies 391 61shy74 DOI 1010800034340052000320887

Boumlrjesson P Lundgren J Ahlgren S Nystroumlm I 2013 Dagens och framtidens haringllbara biodrivmedel f3 201313 Underlagsrapport till utredningen om fossilfri fordonstrafik The Swedish Knowledge Centre for Renewable Transportation Fuels (F3)

CEPI 2015 Europe recycles 717 of paper and board used in 2012 nyhet 30 augusti 2013 Confederation of European Paper Industries httpwwwcepiorgnode16410

Cronholm L-Aring Groumlnkvist S Saxe M 2009 Spillvaumlrme fraringn industrier och vaumlrshymearingtervinning fraringn lokaler 200912 Svensk fjaumlrrvaumlrme

Energimyndigheten 2015a Energilaumlget i siffror 2015 Eskilstuna

Energimyndigheten 2015b Energibalanser httpwwwenergimyndighetenseStatistikEnergibalansEnergibalans

Ericsson K Nilsson LJ Nilsson M 2011 New energy strategies in the Swedish pulp and paper industry - The role of national and EU climate and energy policies Energy Policy 39 1439-1449

EPRI 2009 Program on technology innovation Industrial electrotechnology develshyopment European Power Research Institute

Eurostat 2015 EU energy balance sheets for 2013

German Government 2014 An electricity Market for Germanyacutes Energy Transition Discussion Paper for the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (Green paper) BMWi Berlin

Haley U amp Haley G 2013 Subsidies to Chinese Industry State Capitalism Business Strategy and Trade Policy (Oxford Oxford University Press)

Hansen T and Winther L 2011 Innovation regional development and relations betshyween high- and low-tech industries European Urban and Regional Studies 2011 18 321 IPCC (2014) Climate Change 2014 Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge United Kingdom and New York NY USA

47

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 43: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Hermansson C Gozzo M Vartiainen J 2015 Global arbetsmarknad loumlnebildshyning tjaumlnster och infrastruktur ndash Viktiga foumlrutsaumlttningar foumlr industrins konkurrensshykraft En rapport av industrins ekonomiska raringd april 2015

Houmlgselius P Kaijser A 2007 Naumlr folkhemselen blev internationell - Elavregleringen i historiskt perspektiv SNS Foumlrlag Stockholm

Internationla Aluminium Institute 2015 Recycling indicators httprecycling worldshyaluminiumorghomehtml

Jernkontoret 2015 Staringlaringret 2014 ndash en kort oumlversikt Stockholm

Kaijser A Kander A 2013 Framtida energiomstaumlllningar i historiskt perspektiv Rapport 6550 Naturvaringrdsverket Stockholm

Lempert et al 2002 Capital cycles and the timing of climate change policy PEWcentre October 2002

MottMcDonald 2010 Global Technology Roadmap for CCS in Industry Sectoral Assessment Cement MottMcDonald Augusti 2010

Naturvaringrdsverket 2013 Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2013 Excelfil tillgaumlnglig paring httpdatanaturvardsverketseDataSetDetails4

Naturvaringrdsverket 2014 National Inventory Report Sweden 2014 Submitted under the UN framework convention on climate change and the Kyoto protocol Stockholm

Naturvaringrdsverket 2015a Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin per bransch och prognos Data fraringn Ulrika Svensson paring Naturvaringrdsverket

Naturvaringrdsverket 2015b Utslaumlpp av vaumlxthusgaser fraringn industrin httpwww naturvardsverketseSashymarshymiljonStatistikshyAshyOVaxthusgasershyutslappshyfranshyindustriprocesser

Oscarsson I 2014 A forecast of the Cloud ndash An investigation of the energy use from one of the fastest growing phenomena of the IT sector ndash the Cloud MSc thesis Environmental and Energy Systems Studies Lund University

Palm E 2015 Fossilfria kolvaumlten - eten och propen fraringn el vatten och koldioxid Examensarbete Miljouml- och energisystem LTH Lund

Palm E Nilsson LJ Aringhman M 2015 Electricity based plastics and their potenshytial demand for electricity and carbon dioxide Submitted manuscript

Paulus M Borggrefe F 2011 The potential of demand-side management in energy-intensive industries for electricity markets in Germany Applied Energy 88 432-441

PlasticsEurope 2015 Plastics ndash the Facts 20142015 httpwwwplasticseurope orgDocumentplasticsshytheshyfactsshy20142015aspxPage=DOCUMENTampFolID=2

Qureshi A Weber R Balakrishnan H Guttag J Maggs B 2014 Cutting the Electricity bill for internetshyscale Systems Association for computing Machinery ACM Special Internet Group on Data Communications MIT Open Acess

48

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 44: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

SCB 2015 BNP fraringn produktionssidan (ENS2010) efter naumlringsgren SNI 2007 Aringr 1980 - 2014 Statistikdatabasen

Schoumln L 2000 En modern svensk ekonomisk historia Tillvaumlxt och omvandling under tvaring sekel SNS foumlrlag Stockholm

Skogsstyrelsen 2014 Skogsstatistisk aringrsbok 2014 Joumlnkoumlping

SOU 201384 2013 Fossilfrihet paring vaumlg Naumlringsdepartementet Stockholm

UNIDO 2011 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications Technical report 2011UNIDO

UKIndemand 2015 The Business Case for Using Less Metal httpwwwukindeshymandacukresearchbusinessshycaseshyusingshylessshymetal

Yli-Arkoumlouml J Rouvinen P Seppaumllauml T Ylauml-Anttila P 2011 Who captures Value in GLobla Supply Chains Case Nolia N95 Smartphone Journal of Industrial Competition and Trade 11 pp 263-278

Wiberg R 2001 Energifoumlrbrukning i massa- och pappersindustrin 2000 [ Energy use in the pulp and paper industry 2000] AringFIPKSkogsindustriernas Miljoumlshy och Energikomitteacute Stockholm

Wilting H Hanemaaijer A 2014 Share of raw material costs in total proshyduction costs PBL Publication number 1506 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency

Worrel and Biermans 2005 Move over Stock turn over retrofit and industrial efficiency Energy Policy 33 pp949shy962

Aringhman M Nikoleris A Nilsson Lars J 2012 Decarbonising Industry in Sweden-An Assessment of Possibilities and Policy Needs Report number 77 Environmental and Energy System Studies Lund Sweden

Aringhman M Nilsson LJ Andersson FN 2013 Industrins utveckling mot netto-nollutslaumlpp 2050 Policyslutsatser och foumlrsta steg IMESSEESS rapport 88 Miljoumlshyoch energisystem Lunds universitet

Aringhman M och Nilsson LJ 2015 Decarbonising industry in the EU - climate trade and industrial policy strategies Chapter 5 in Dupont C and S Oberthur (eds) Decarbonisation in the EU internal policies and external strategies Basingstoke Hampshire Palgrave MacMillan

49

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 45: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Appendix

Tabell 1 Industrins anvaumlndning av olika energibaumlrare (exklusive fjaumlrrvaumlrme) och av fossila raringvaror foumlr produktion av kemikalier aringr 2013 (Energimyndigheten 2015b Eurostat 2015) samt fem scenarier som visar hur industrins anvaumlndning av energishybaumlrare och raringvaror kan se ut kring 2050 Siffrorna illustreras i Figur 5 Alla siffror ges i TWh

Fossil Fossila Biomassa Biomassa El El (raringvara) raringvara braumlnslen (braumlnsle) (raringvara)

2013 187 279 546 0 509 0

1) Dagens industri CCS och 0 9 83 37 51 0 bioraringvara

2) Dagens industri biobraumlnslen 0 0 97 37 51 0 och bioraringvara

3) Dagens industri elektrifiering 0 0 55 0 79 37 och elbaserade kolvaumlten

4) Utbyggnad av industrin och 0 0 65 56 120 0 datacenter elektrifiering och bioraringvara

5) Nedlaumlggningar av industrier 0 45 77 37 36 0 CCS och bioraringvara

51

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix
Page 46: Industrins långsiktiga utveckling i samspel med energisystemet › globalassets › ... · Detta är en nyutgivning av en publikation som tidigare har getts ut av Energimyndigheten

Ett haringllbart energisystem gynnar samhaumlllet

Energimyndigheten arbetar foumlr ett haringllbart energisystem som foumlrenar ekologisk haringllbarhet konkurrenskraft och foumlrsoumlrjningstrygghet Vi utvecklar och foumlrmedlar kunskap om effektivare energianvaumlndning och andra energifraringgor till husharingll foumlretag och myndigheter

Foumlrnybara energikaumlllor faringr utvecklingsstoumld liksom smarta elnaumlt och framtidens fordon och braumlnslen Svenskt naumlringsliv faringr moumljligheter till tillvaumlxt genom att foumlrverkliga sina innovationer och nya affaumlrsideacuteer

Vi deltar i internationella samarbeten foumlr att naring klimatmaringlen och hanterar olika styrmedel som elcertifikatsystemet och handeln med utslaumlppsraumltter Vi tar dessutom fram nationella analyser och prognoser samt Sveriges officiella statistik paring energiomraringdet

Alla rapporter fraringn Energimyndigheten finns tillgaumlngliga paring myndighetens webbplats wwwenergimyndighetense

Ind

ustrin

s laringn

gsik

tiga u

tveck

ling i s

am

sp

el m

ed

en

erg

isystem

et

Energimyndigheten Box 310 631 04 Eskilstuna

Telefon 016-544 20 00 Fax 016-544 20 99

E-post registratorenergimyndighetense

wwwenergimyndighetense

  • Foumlrord
  • Inneharingll
  • Sammanfattning
  • 1Inledning
  • 2Industriell utveckling och strukturomvandling
    • 21Industriella revolutioner och utvecklingsblock
    • 22Den industriella vaumlrdekedjan
      • 3Industrins energianvaumlndning och utslaumlpp
        • 31Industrins energianvaumlndning
        • 32Industrins utslaumlpp av vaumlxthusgaser
          • 4Industrins framtida energianvaumlndning
            • 41Industriproduktionens framtida utveckling samt nya verksamheter
            • 42Val och skiften av energibaumlrare och raringvaror
            • 43Scenarier foumlr industrins framtida energianvaumlndning
              • 5Haringllbar produktion av basmaterial
                • 51Vad kaumlnnetecknar basmaterialindustrin
                • 52Tekniska aringtgaumlrder foumlr effektivare resursanvaumlndning och minskade utslaumlpp
                  • 6Haringllbar produktion och klimatsmarta produkter i oumlvrig industri
                  • 7Industrins roll paring den framtida energimarknaden
                  • 8Ekonomiska och politiska fraringgor kring den cirkulaumlra ekonomin
                    • 81Blir dyrare produktion av basmaterial ett ekonomiskt problem i sig
                    • 82Paring vaumlg mot en cirkulaumlr ekonomi och behovet av politik
                      • 9Slutsatser
                      • 10Referenser
                      • Appendix