Stängning av kärnkraft och satsning på vindkraft har orsakat en ökning av koldioxidutsläppen
Text av Per Fahlén, professor emeritus i installationsteknik (institutionen för energi & miljö, Chalmers), ledamot i IVA
Sveriges nya energipolitiska mål är 100 % fossilfritt
Några grundläggande synpunkter vid en ändring av målsättningen för Sveriges el-försörjning från 100 % förnybart till 100 % fossilfritt.
Utgångspunkt
I dagsläget finns inget alternativ för el-tillförsel som är vare sig fossilfritt, koldioxidfritt eller förnybart.
Vid målsättningen för och genomförandet av en ny- och ombyggnad av det svenska elsystemet måste man hålla isär kraftverks- och systemnivå samt direkta och indirekta utsläpp och materialbehov.
Kraftverksnivå
Detta är vad som normalt avses i den offentliga debatten och avser enbart själva kraftverket, dess uppbyggnad, drift och avveckling.
Systemnivå
För att få ett fungerande elsystem måste alla nödvändiga delsystem för att realisera en momentan effektbalans inkluderas. Detta omfattar baskraft, balanskraft, reglerkraft, toppkraft och reservkraft. Bränslebaserad kraft, t.ex. kärn-, bio- och fossilkraft, samt vattenkraft med magasin kan leverera både baskraft, balanskraft och reglerkraft.
Alla bränslebaserade alternativ kan även ge toppkraft och reservkraft men av ekonomiska skäl är i dagsläget enbart fossilbaserad kraft (gas eller olja) realistiska för de sista alternativen. De väderberoende, intermittenta produktionssätten, t.ex. sol- och vindkraft, kan inte leverera något av de olika alternativen. För att utgöra baskraft måste de kompletteras med någon form av lager och/eller balanskraft (balanskraft kompenserar variationer i tillförsel medan reglerkraft kompenserar variationer i efterfrågan). Eftersom de av naturliga skäl är utspridda över stor areal, måste de även kompletteras med stora nätutbyggnader och stabiliseringssystem. Varje extra delsystem som krävs innebär ökad komplexitet, ökade kostnader, ökade förluster, ökad materialåtgång, ökade utsläpp och negativ inverkan på närmiljön. Notera att kraftöverföring medför betydande förluster. När vindkraft byggs i Norrland för export till Tyskland är förlusterna ca 20 %. Det betyder att vart femte kraftverk bara producerar förluster och att kostnaderna och miljökonsekvenserna per nyttiggjord kWh ökar kraftigt.
Direkta effekter
Med direkta effekter avses materialbehov och utsläpp för själva energiomvandlingsprocessen (driften). Det kan avse oljeförbrukning och koldioxidutsläpp från driften av ett oljekraftverk, uran och radioaktiva utsläpp från kärnkraft eller buller, mikroplaster och PFAS från vindkraft.
Indirekta effekter
Indirekta effekter härrör från utvinning, transport, tillverkning m.m. för konstruktion och etablering av en anläggning. De är i dagsläget till stor del utsläpp relaterade till importerade material och komponenter samt byggmaterial och bränslen på byggarbetsplatsen.
Målsättning
Det är i samtliga fall totalresultatet från både direkta och indirekta bidrag i ett livscykelperspektiv som ska gälla. Kalkylmodeller enligt internationell standard[1-3] ska användas (se t.ex. Vattenfalls jämförelser[4] av koldioxidutsläpp från alternativa system för elproduktion) och förutsättningarna för indata ska klargöras så att olika alternativ blir direkt jämförbara. Vid bedömning av materialbehov bör en åtskillnad göras mellan ämnen utifrån alternativ nytta, strategiskt betydelse och eventuell krissituation. T.ex. finns olja fortfarande i betydande mängd men oljan har flera alternativa användningsområden till att förbrännas medan uran inte har någon alternativ nytta i dagsläget (ämnet sönderfaller oavsett om det används för kraftproduktion eller ej).
Målsättningen måste vara att minimera behovet av icke-förnybara material, t.ex. strategiska metaller eller fossila bränslen, minimera olika typer av utsläpp, t.ex. koldioxid, samt att maximera den energimässiga hållbarheten och leveranssäkerheten på systemnivå. Dessutom måste hänsyn tas till markbehovet för alternativa lösningar. Det är viktigt för att klara krav på biologisk mångfald och konkurrensen mellan olika areella näringar som skogsbruk, jordbruk och renskötsel.
Dagsläget
De realistiska alternativen för elproduktion i Sverige, undantaget topp- och reservkraft, är bio-, kärn-, vatten-, sol- och vindkraft. Samtliga dessa har låga koldioxidutsläpp jämfört med fossila bränslen. Beträffande topp- och reservkraft rör det sig om små energibehov för tillfällig drift och de utgör därmed inga miljömässiga problem. Valet av typ baseras därför i första hand på låg investeringskostnad per effektenhet samt möjligheterna till snabbstart.
Stängning av kärnkraft och satsning på vindkraft har därmed orsakat en ökning av koldioxidutsläppen
Av de olika alternativen har kärnkraft allra lägst utsläpp av koldioxid per kWh både på kraftverks- och systemnivå, i särklass lägst behov av icke-förnybara material, i särklass bäst energimässig hållbarhet och i särklass lägst arealbehov. Stängning av kärnkraft och satsning på vindkraft har därmed orsakat en ökning av koldioxidutsläppen redan på kraftverksnivå genom de stora indirekta utsläppen från tillverkning av vindkraftverken.
På systemnivå har dessutom Karlshamns oljekraftverk mer än tiodubblat sin förbränning jämfört de senaste två åren. Kraftverket är enbart avsett som reservkraftverk men används numera i praktiken som balanskraftverk. Under 2022 kommer detta orsaka utsläpp av mer än 100 000 ton koldioxid. Dessutom har behovet av import ökat, i första hand från kontinental fossilbaserad elproduktion. Utöver detta orsakar avskogning på grund av nya stora kraftledningsgator att betydande arealer av kolsänkor försvinner samt att de kraftigt ökade överföringsförlusterna innebär en effektivitetsförlust och därmed ökade utsläpp per kWh.
Text av Per Fahlén, professor emeritus i installationsteknik (institutionen för energi & miljö, Chalmers), ledamot i IVA
Källor:
1. ISO, 2006. ISO 14044:2006 Environmental management — Life cycle assessment — Requirements and guidelines. (ISO.) Switzerland.
2. ISO, 2006. ISO 14040:2006 Environmental management — Life cycle assessment — Principles and framework (ISO.) Switzerland.
3. ISO, 2018. ISO 45001:2018 Occupational health and safety management systems. Requirements with guidance for use. (ISO.) Switzerland.
4. Vattenfall, 2018. Livscykelanalys – Vattenfalls elproduktion i Norden. 2018-07, (Vattenfall.) Stockholm.
Läs mer: ”Energy och politics in the wake of the climate debate” av Per Fahlén
