”Annorlunda” energiforskning

av Bjarne Nyman Forum 1983-07, sida 06-09, 13.04.1983

Taggar: Teman: energi

ERSÄTT KOL

OCH KÄRNKRAFT MED INHEMSK ENERGI Är det möjligt att fördubbla bruttonationalprodukten och samtidigt minska användningen av energi? - Ja, säger professor Kyösti Pulliainen, direktör vid Karelen forskningsinstitut (Joensu högskola). Pulliaine och hans forskarteam har undersökt två alternativa energiframtider för vårt land.

AR. t

Annorlunda” energiforsknin ww

H Under de senaste åren har vi begåvats med många rapporter och undersökningar om hur Finlands energiförbrukning kommer att utvecklas i framtiden. Rapporterna har utmynnat i prognoser som vanligtvis sträckt sig ett par decennier framåt i tiden.

Gemensamt för alla dessa prognoser är att de utgående från existerande trender skisserar upp en eller flere alternativa energiframtider. I många fall har det varit fråga om extrapolering av trenderna, dv s kurvorna har förlängts ett par decenrier framåt.

Imatran Voima Oy har gjort sin prognoser, Delegationen för elförsörjningen har prognosticerat elbehovet, Neste Oy har gjort egna planer, handels- och industriministeriet har gjort sina osv. Samtliga prognoser har tagit fasta på hur produktionskapaciteten måste utbyggas för att tillfredsställa ett visst energibehov vid en viss tidpunkt. I många fall har kopplingen till den egna verksamheten hos prognosmakarna varit så stark att kritiker sett sig tvungna att tala om prognoserna, som ”de stora energibolagens försäljningsplaner”.

Nyligen presenterades ytterligare en rapport om vår framtida energiför sörjning. Rapporten heter ”Kaksi energiatulevaisuutta - Suomen energiatalouden pitkän aikavälin vaihtoehdot/Två energiframtider - långtidsalternativen i Finlands energiekonomi” och den är sammanställd av Henrik Hausen och Kyösti Pulliainen vid Karelens forskningsinstitut.

Analysen börjar vid förbrukningsstället

Rapporten utgår från en situation i framtiden då vårt lands bruttonationalprodukt har fördubblats. Enligt forskarna bakom rapporten kan den na fördubbling tänkas ske om ungefär 40 till 50 år. Tidpunkten för när fördubblingen exakt kommer att vara faktum är inte väsentlig.

På denna punkt skiljer sig den nu aktuella rapporten från alla tidigare forskningsrapporter om framtidens energibehov i värt land. Det är alltså inte fråga om en tillväxtprognos för ekonomin. Tidtabellen för den ekonomiska tillväxten är inte såsom i övriga undersökningar den centrala faktorn.

Undersökningsmetodiken påminner om den internationellt välkända energiexperten Amory B Lovins”’ sätt att behandla energifrågorna. Lovins utgår från slutanvändningen av energi och inte från produktionssidan. Han frågar sig först och främst till vad energin skall användas. När han fått svar på den frågan blir följande fråga: Hur mycket? Sedan följer: Vilken typ av energi? För hur länge? Lovins nystar alltså upp energiförsörjningen från dess rätta ända.

Kyösti Pulliainen och Henrik Hausen har i sin undersökning anammat en liknande utgångspunkt.

En fördubbling av bruttonationalprodukten betyder inte att alla branscher skulle fördubbla sin produktion. Ekonomiska planeringscentralen (TASKU) har för sin del uppskattat volymtillväxten i olika

Fig 1. Så här borde energisystemet fungera enligt professor Pulliainen.

BEHOV

DRIFTSTEKNIK OCH

DRIFTSPOLITIK

PRODUKTIONSTEKNIK | ANSKAFFNING av PRIMÄROCH PRODUKTIONS energi (olja, gas, kol, kärnPOLITIK bränsle, vattenkratt,…

Energihanteringens

SPECIFIKT ENERGI De forskningsresultat som Henrik Hausen (till vänster) och Kyösti Pulliainen funnit är överraskande. Vem kunde ha trott att vi kan producera dubbelt mera med mindr a energiinsatser? branscher fram till år 1995. Rapporten om Finlands två energiframtider har utgått från att denna volymtillväxt fortsätter fram till dess nationalprodukten har fördubblats. (Undantag har gjorts för yrkestrafiken och hushållen).

Utgående från produktionsstrukturen i den ”fördubblade” nationalekonomin undersöker Hausen och Pulliainen behovet av energi inom olika förbrukningssektorer. Undersökningen tar fasta på vilken typ av energi som bäst tillfredsställer behovet inom de olika sektorerna. (Se Fig 1. x$

Lågtemperatur värme eller el?

Behovet av energi är egentligen ett behov av olika former av energi (värme, el, mekanisk energi, osv) Detta energibehov bestäms av förbrukarens produktionsvolym och produktionens specifika energibehov (behovet av en viss energiform per volymenhet). Efterfrågan på energi är då egentligen en efterfråga på energibärare (flytande och fasta bränslen, gaser, elkraft, osv). Efterfrågan på energi bestäms dessutom av energiförbrukningstekniken och energipolitiken. Anskaffningen av energi är an-b

Volymen av energiförbrukarnas verksamhet

BEHOVET av olika energiFORMER (värme, mekanisk energi, elkraft, …)

Vv

EFTERFRÅGAN på energiBÄRARE (flytande och fasta brapen gaser, fjärrvärme, …

totalvolym

Vindkraften kan komma att spela en viktig roll för energiförsörjningen lokalt om 40-50 år. 20 PJ som forskarteamet Pulliainen-Hausen laborerar med innebär I praktiken 56 000 små vindkraftverk.

skaffning av primärenergi (olja, stenkol, trä, vattenfall, luftströmmar, o s v). Primärenergianskaffningen bestäms av efterfrågan, men är också beroende av produktionstekniken i energiförsörjningen och av energipolitiken, dvs från vilken primärenergikälla och på vilket sätt en viss energibärare produceras.

I Hausen-Pulliainens undersökning granskas olika energipolitiska alternativ. Utgångsantagandena utmynnar i fyra olika scenarier, av vilka två har undersökts närmare — basalternativet och sparalternativet. De energipolitiska antagandena framgår ur Fig 2.

Hög- och lågvärdig energi

Energibehovet inom olika sektorer av nationalekonomin har alltså skisserats som ett behov av olika energiformer. Enligt undersökningen är dessa - värme under 209C (”rumsvärme”) - värme under 1000C (”bruksvattenvärme") - värme 100-5000C (sval processvärme) - värme över 5009C (het processvärme) - transportenergi (bränslen för trafiken) - elkraft (oundviklig elkraft, el för trafiken)

I vårt lands energistatistik framkommer inte energiförbrukningen per energiform i enlighet med ovanstående indelning. I den nu aktuell rapporten har en dylik indelning gjorts och med den som grund har behovet av olika energiformer i en situation där nationalprodukten fördubblats kalkylerats. I tabell 3 presenteras behovet av olika energiformer under år 1978 (undersökningens basår) tillika med de kalkylerade behoven i basalternativet (A) och sparalternativet (B).

För att tillfredsställa behovet av energi i enlighet med den indelning som forskarna valt att göra lämpar sig olika energibärare olika bra. För

Antaganden om förbruknings- och produktionspoliti i enlighet med nuvarande trender i energipolitike strävan till att använda passande energiformer och maximal användning a inhemska förnybara källo i enlighet med nuvarande trender i energipolitiken

BASALTERNATIV (5 förnybart basalternati 1/8 —— —0— oommm—Ksmmmmmm— att t ex tillfredsställa behovet av ”värme under 209C” behöver man inte använda sig av energibärare som också kan täcka ett behov av högvärdigare energi. Högvärdiga bränslen eller elektricitet används inte för att värma upp bostäder i Pulliainens/ Hausens energiframtider, om det inte är absolut nödvändigt.

I tabel 4 presenteras energibärarna år 1978 och hur de kan tänkas vara sammansatta i basalternativet (A) och sparalternativet (B) med fördubblad nationalekonomi.

Antaganden om energibesparing på förbrukarnivå strävan till maximal inbesparing av energ sparsamt basalternativ

SPARALTERNATIV (B)

Resultatet överraskande

Energibärarna produceras med hjälp av primärenergikällor. I denna produktion har man rikligt med alternativ att välja emellan. Exempelvis elkraft kan produceras med så gott som alla primärenergikällor. Anskaffningen av primärenergi är således inte enbart beroende av efterfrågan på energibärare utan också av ener giproduktionstekniken och energipolitiken.

I tabell 5 presenteras anskaffningen av primärenergi per energikälla år 1978 och i de två framtidsalternativen.

Ur tabellen kan undersökningens minst sagt revolutionerande resultat utläsas. En situation med fördubblad bruttonationalprodukt stiger förbrukningen av primärenergi enligt basalternativet med något över 40 procent (både i ”kärnscenariet” (A,) och i ”kolscenariet” (A,)). Men enligt sparalternativet är förbrukningen av pri Fig 2. Olika antaganden om förbrukningspolitik och produktionspolitik samt om benägenheten till energibesparing på förbrukarnivån ger upphov till fyra olika energiframtider, av vilka två, dvs basalternativet (A) och sparalternativet (B) ha undersökts närmare av Pulliainen-hausen.

TransportBRANSCH <800C <1000C <5000C >5000C energi El Totalt INDUSTRI 1978 30,3 19,7 119,1 58,5 5,3 64,3 297,2 A 43,3 19,7 190,1 73,6 6,0 64,3 487,3 B 14,0 18,8 112,8 58,5 5,0 B1,4 290,5 JORD- OCH 1978 20,6 - - - 12,3 1,4 34,3 SKOGSBRUE OA 18,6 - - - 9,7 2,2 30,6 EB 11,4 - - - 9,7 1,0 22,0 YRKESMÄSSIG 1978 - - - - 46,5 0,6 47,1 TRANSPORT AA - = - - 46,3 1,0 473 B - - - - 46,3 1,0 47,3 TJÄNSTER 1978 49,6 13,2 - - 16,8 79,6 A 60,1 22,1 - - - 31,6 113,8 B 19,7 14,9 - - - 21,1 55,7 HUSHÅLL 1978 138,9 3,3 7,6 - 57,1 10,9 251,8 A 120,8 44,8 11,4 - 51,4 20,4 248,8 B 50,0 29,7 5,3 - 35,1 7,5 127,5 TOTALT 1978 239,4 70,2 126,7 58,5 121,2 94,0 710,0 A 242,9 91,9 201,5 73,6 113,4 204,5 927,8 B 95,1 63,3 118,0 58,5 98,1 112,0 543,1

Tabell 3. Behovet av olika energiformer i olika sektorer år 1978 samt i hbasalternativet (A) och sparalternativet (B) i en situation med fördubblad brutto nationalprodukt. Enheten är PJ (petajoule).

BRANSCH ENERGIBÅRARE . Flytande = Fasta Överfö- Efterfrågan bränslen bränslen Gaser ringsvärme El totalt INDUSTRI 1978 79,9 50,6 16,9 81,5 68,3 297,2 A 29,0 140,7 23,6 140,0 153,9 487,2 B 15,0 93,8 20,4 80,0 81,6 290,8 JORD- OCH SKOGSBRUK 1978 24,7 81 0,1 - 1,4 34,3 AK 10,8 14,9 0,2 4,6 30,5 B 9,7 6,8 - 4,5 1,0 22,0 YRKESMÄSSIG 1978 46,5 - - 0,6 47,1 TRANSPORT A 46,3 - - - 1,0 47,3 B 46,3 - = - 1,0 47,3 TJÄNSTER 1978 36,4 13,7 - 12,4 17,1 79,6 AÄ 4,9 18,1 - 51,0 39,8 113,8 B - - - 34,6 21,1 55,7 HUSHÅLL 1978 159,7 384 11 25,4 217,2 251,8 A 61,4 36,4 1,6 92,8 56,6 248,8 B 35,1 16,4 - 62,4 13,6 127,5 TOTALT 1978 347,A 110,8 18,1 119,3 114,6 710,0 A 152,4 210,1 25,4 283,8 255,9 927,6 B 106,1 117,0 20,4 181,5 118,3 543,3

Tabell 4. Efterfrågan på olika energibärare inom olika sektorer (PJ) år 1978 samt i energiframtiderna A och B med fördubblad bruttonationalprodukt.

BAS - ALTERNATIV PRIMÄR- ENERGIKÄLLA 1978 A, Aa Olja 472 163 163 Kol 143 266 544 Naturgas 34 40 40 Kärnbränsle 31 395 136 Elimport 5 14 14 Vattenkraft 35 54 47 Vindkraft - - Torv 12 140 140 Energiskog 57 50 50 Ind. träavfall 20 35 35 Ind. avlutar 56 80 80 Halm - - Vass - - Sol - - Jordvärme - - r Masugnsgas 10 12 12 Annat processavfall - 8 8 B Samhällsavfall 1 4 4 Biogas - - TOTALT 884 1261 — 1273

SPAR- Tabell 5. AnskaffALTERNATIV ningen av primärenergi från olika By Ba energikällor å 112 1978 och i de olika - alternativen.

• A, och A» repre = senterar ”kärnsce nariet” respektiv 20 ”kolscenariet”. I - - scenarium Ba 315 104 används fort41 41 farande olja som 108 108 flytande bränsle, 34 - 34 medan denna pri5 5 märenergikälla i så : scenarium B, ha ersatts med 20 20 inhemska flytand 8 8 bränslen. 1 1 Enheten är PJ 12 12 (Petajoule). 672 57 7/83 F JORU märenergi endast 76 procent respektive 64 procent av 1978 års förbrukning.

I detta skede kan det vara på sin plats att rekapitulera utgångsantagandena. Forskarna Pulliainen och Hausen har utgått från att energiteknik som nu befinner sig på experiment- eller provdriftstadiet kommer att vara vardagsmat om 40-50 år under förutsättning att sådan teknik befrämjas. Energitekniska lösningar som i dag betraktas enbart som teoretiska har man i alla fall inte beaktat i någotdera alternativet.

Basalternativ (A) utgår från att förbrukaren av energi strävar till sparsamhet samt att produktionspolitiken trendmässigt efterföljer de riktlinjer som dragits upp av handelsoch industriministeriet, av energipolitiska rådet och i de stora energibolagens planer. I sparalternativet har antagits att största möjliga energibesparing eftersträvas på alla plan samt att man strävar till största möjliga andel inhemsk energi i försörjningen.

Sparalternativet osannolikt?

Vilketdera alternativet är månne mer realistiskt? Något entydigt svar på den frågan kan inte ges, främst därför att de olika alternativens kostnader inte låter sig uppskattas. Tidsperioden är alltför lång.

Avsikten med undersökningen har inte heller varit att förutspå någon speciell energiframtid. I stället har man önskat (och lyckats) påvisa att energiförsörjningen i morgondagens Finland helt och hållet är beroende på den energipolitik som bedrivs i landet.

Enligt sparalternativet (B,) har primärförbrukningen av olja sjunkit till en fjärdedel av dagens nivå, medan kol, naturgas, kärnbränsle och torv inte längre används överhuvudtaget.

Forskarna Pulliainen och Hausen konstaterar avslutningsvis att ingetdera av de presenterade alternativen som sådant kommer att förverkligas, även om de tekniska möjligheterna föreligger. Dagens energipolitik och de stora energibolagens verksamhet tyder dock på att basalternativet (A) skulle ha det bättre förspänt.

Sparalternativet (B) förefaller mot den bakgrunden vara mycket osannolikt. Så kommer situationen att förbli om inte sparalternativet uttryckligen blir ett mål i energipolitiken, konstaterar Pullinen. O 8

El