Energipolitiska utsikter: Klar målsättning behövs
av Lasse Nevanlinna Forum 1980-05, sida 32-34, 19.03.1980
Taggar: Teman: energipolitik
Energipolitiska utsikter: Klar målsättning behöv Ända fram till oljekrisens utbrott 1973 var energipolitikens målsättning ”att täcka det ständigt växande energibehovet på möjligast ekonomiskt sätt”. Detta betydde i praktiken, att behovet täcktes huvudsakligen med olja, som var både den billigaste och även den lättast hanterliga energiformen. Oljekrisen har fått folk att inse nödvändigheten av en klarare målsättning.
Ny)” Vid sitt öppningstal på Världsenergikonferensen i Detroit 1974 framhöll president Gerald Ford vikten av att varje nation eftersträvar en så hög självförsörjningsgrad som möjligt. På detta sätt skulle man på bästa sätt undvika såväl energi- som politiska kriser. Som vi numera vet, har USA själv grundligt misslyckats i att följa Fords målsättning, och följderna gör sig som bäst gällande inom världspolitiken.
Alla länder har under de senaste åren fäst stor vikt vid energipolitiken bl a genom den politiska maktens ingrepp. Följande principer har allmänt accepterats av alla nationer, så även av vårt parlamentariskt sammansatta energipolitiska råd Ö spara energi
Q öka självförsörjningsgraden Detta är en mycket allmän mål sättning. För att uppnå resultat i
Mtoe/a 14
Elproduktio 1 10:
Rumsuppvärmning
Industr förbruknin 1990 Fig 1. Oljeförbrukning.
3 praktiken måste den preciseras och utarbetas till en handlingsplan. Detta är en uppgift för i branschen sysselsatta företag. I det följande presenteras en plan som utarbetats hos Imatran Voima Oy i samråd med myndigheter och andra företag inom branschen.
Spara oljan för trafiken
Det är fortfarande en ganska allmän uppfattning att trafiken slukar lejonparten av oljan. I själva verket har trafikens andel sjunkit till en fjärdedel, och rumsuppvärmningen blivit den huvudsakliga oljeslukaren.
Vid närmare granskning av oljeförbrukningen indelas den lämpligen i två huvudgrupper, nämligen o1ljespecifik förbrukning, dit bla trafiken hör, och där oljan svårligen kan ersättas med andra energiformer, samt annan (icke spe miljm103 1000.
o 3 = Fd z 1990 2000
Fig 2. Byggnadsbeståndets uppdekr ning enligt uppvärmningssätt.
cifik) oljeförbrukning, där oljan relativt lätt och ekonomiskt går att ersätta med annan energi såsom kol, inhemska bränslen, kärnkraft, solenergi os v. Vi får då följande indelning av oljeförbrukningen i vårt land, som under de senaste åren uppgått till ca 12 miljoner ton per år, och utgjort över hälften av landets totala energiförbrukning.
Oljespecifik
Trafik 25/0 Petrokemi mm 10/0 Totalt 35 “Yo Icke specifik
Rumsuppvärmning 35 9/0 Industri 25/5 Elproduktion 5 “Yo Totalt 65 70
Målsättningen går ut på att eliminera den icke specifika oljekonsurmtionen, och å andra sidan intensifiera oljeförbrukningen i den specifika konsumtionen bla genom höjd verkningsgrad, prioriterande av offentlig trafik osv (Fig 1).
Kort sagt lyder målsättningen således: ”Spara oljan för trafiken”. Vi torde kunna konstatera, att fasthållandet vid denna målsättning är ett villkor för att den ekonomiska tillväxten överhuvudtaget skulle kunna forsätta. Vid sidan av denna målsättning är det viktigt att eftersträva en möjligast stor flexibilitet och diversifieringsrmöjlighet i primärenergiförsörjningen, För att uppnå detta måste konverteringsapparatens flexibilitet ökas.
Mtioe/a 1980 1990 2000
Fig 4. Energikällor för rumsuppvärmning.
FORUM 5/80
Scenarier
Prognoser, d vs passiva förutspåenden om framtiden, har under de senaste åren fått dåligt rykte. I stället för dem använder man sk scenarier för att belysa vilka åtgärder som krävs för att fullfölja en viss målsättning. I det följande analyseras vad som krävs med tanke på vår primärenergi och dess konvertering till nyttoenergi för ati eliminera oljan från de icke specifika förbrukningskategorierna. Därvid antas att industriproduktionens förädlingsvärde och därmed nationalprodukten växer till det dubbla fram till år 2009.
Rumsuppvärmning
Cirka två tredjedelar av vår byggnadsvolym uppvärms i dag med olja. Med de snabbt stigande oljepriserna har rumsuppvärmningen blivit en tung börda för vår nationalekonomi. Oljeberoendet elimineras genom att effektivt införa vattenfjärrvärme i tätorter och elvärme i kombination med inhemska bränslen på glesbygden (Fig 2). Fjärrvärmen, som än idag till hälften alstras med olja, skall produceras i kol- och torveldade fjärrvärmeverk. På glesbygden, som idag huvudsakligen uppvärms med oljepannor, skall dessa ersättas med vattenpannor enligt fig 3. Pannan dimensioneras för en viss ackumuleringskapacitet (normalt 50…100 procent av dygnsbehovet) och kan efter behov uppvärmas med elenergi, inhemska bränslen och solpaneler.
tel med lanke på den framtida utvecklingen. Förutom denna pannlösning kommer också den direktverkande elvärmen med sina många underalternativ att erbjuda goda lösningar speciellt i nybyggen.
Sammanfattningsvis kommer energikällorna för byggnadsuppvärmningen att utvecklas enligt fig 4, Som vi ser sjunker energibehovet trots växande byggnadsvolym. Detta beror på energibesparing. Tack vare förbättrad värmeisolation, ventilation och reglering kommer den specifika värmekonsumtionen ati sjunka från dagens medelvärde, ca 70 kWh/m?/a till 50 kWh/m?/a (som redan idag i genomsnitt uppnås i nybyggnader). Figuren innehåller två alternativ, till vilka vi återkommer.
Industri
Som redan nämnts baserar sig våra scenarier på antagandet att industriproduktionens förädlingsvärde fördubblas under perioden 1980— 2000. Energibehovet väntas stiga något långsammare, beroende på att industrin kommer att inrikta sig på högre förädlingsgrad i stället för ökad produktionsvolym. Detta gör även att elkonsumtionen kommer att öka snabbare än det övriga energibehovet. Vi får således vidstående sammanställning för industrin (Fig 5).
1980 2000 Produktionsindex 100 = 200 Elbehov TWh/år 2 37
Bränslebehov Mtoe/år 6,5 B,5 (exkl elproduktion)
Bolpanel
Uppvärmninganät (vallen. aller Iutttentreluppväsmniag)
NN
T Panna för last bränsle
Varmvatten Vattentank
Kallvatten:
Cirkulatlonspump.
Fig 3. Ackumulerande vattenbure värmesystem. Index 200 Produktionens förädlingsvärde 100 29,2 mrd mk Pers värde r 1975)
Bränsl 100 0 1980 1990 2000
Fig 5. Industriproduktion och energibehov.
Även för industrin är oljan än idag den huvudsakliga bränslekällan (Fig 6). Den finländska industrin har dock en stor erfarenhet av utnyttjandet av inhemska bränslen och kol. Man kan därför vänta sig att utvecklingen går i den i fig 6 skisserade riktningen. Kolet användes vid kusten, inhemska bränslen i inlandet.
Lösningen erbjuder således flexibili- Vänd Uppvärmning Mtoe/a Mtoesa 10 milj m’a frästorv Torvpellets och eller flis (lösvolym) = -briketter Övrig förbrukning + förluster Frästorv Trä och avfallsbränslen Industri : 0 1980 1990 2000 1980 1990 2000 1980 Fig 6. Industrins energikällor (utan Fig 7. Elbehov. Fig 8. Inhemska bränslen. elproduktion) FORUM 5/80 3 10808 up0 1980 2000 A B Rumsuppvärmning 4 14 8 Industri 21 37 3 Övrig förbrukning 12 20 2 Överföringsförluster 3 4 4 Totalt 40 75 69
Elbehov och -produktion
Enligt föregående punkter växer elbehovet enligt ovanstående tabell (TWh/år) (Fig 7).
”Övrig förbrukning” består av enskild, allmän, lantbruks-, trafik- och annan småkonsumtion (exkl rumsuppvärmning) som väntas växa ungefär i takt med nationalprodukten eller tack vare energibesparing något långsammare.
För att täcka förbrukningen skall elproduktionsapparaten i huvudsak utvecklas på följande sätt 0 fjärrvärmekraften samt industrins processkraft, baserade på in hemska bränslen, processavfall och kol, utvecklas till sin fulla utbyggnadskapacitet
Q resten av behovet täcks huvud sakligen med kärnkraft, vilket leder till att två enheter på 1000 MW skall tas i drift i scenario A, den första i början och den andra i medlet av 1990-talet. I scenario B ersätts den andra 1000 MW enheten genom ökad användning av inhemska bränslen inom rumsuppvärmning. Produktionsapparatens sammanställning och produktionsfördelningen kommer då att i stora drag bli den som anges i tabellen nedan (kapacitet i MW och medelårsproduktion i TWh/år).
Primärenergi och dess konvertering
Genom sammanställning av föregående punkter kommer vi fram till i tabellen ovan angivna fördelnin 1980 2000
A B olja 13 8 8 Gas 1 1 1 Kol 3 7 7 Inhemska bränslen 4 9,5 10,5 Kärnkraft 2 6,5 5,0 Vattenkratt 2,5 3 3 Elimport 0,5 1 1 Totalt 26 36 35, av primärenergin (i miljoner ekviva lenta oljeton = Mtoe).
För att ersätta oljan (5 Mtoe) och täcka tillväxten (10 Mtoe) måste vi således öka tillförseln på de återstående primärenergiformerna med 15 Mtoe, Enligt våra scenarier kommer denna ökning att koncentrera sig på i huvudsak tre energislag, varvid vi samtidigt uppnår en jämnare fördelning på huvudprimärenergiformerna Ö Kolimport, ökning från nuvarande ca 4 miljoner ton per år till 10 miljoner to 0 Kärnkraft, ökning från nuvarande 2 200 MW till 4 200 MW i scenario A och till 3 200 MW i scenario Ö Inhemska bränslen
Den antagna stora ökningen av dess kräver en analys (Fig 8).
Den nuvarande tillförseln (ca 4 Mtoe/a) består i huvudsak av industriavfall (cellulosaavlut, träavfall, avfallsvärme) samt brännved. Torvens andel är ännu anspråkslös (ca 0,5 Mtoe/a) och flis förekommer knappast alls.
Den nuvarande tillförseln baserar sig på en väl tillvaratagen resurs och kommer inte att kunna ökas mycket, varför ökningen huvudsakligen måste komma från de ”nya” inhemska bränslena, torv och flis eventuellt kompletterade med halm, energiskog och solenergi, vilkas andel dock i den totala energiförsörjningen ännu
Produktionskapacitet och elproduktion 1980 2000 Fjärrvärmekraft MW 1000 2200 2200 TWh 4 LJ 9 Industrins MW 1000 1800 1800 processkraft TWh 7 11 1” Kolkondens MW 1900 2300 2300 TWh 5 13 13 Kärnkraft MW 1100 4200 3200 TWh 10 25 19 Vattenkraft MW 2100 2300 2300 TWh 12 13 13 Oljekondens + MW 1700 1600 1600 gasturbiner TWh D [’] [’ Elimport MW 200 600 600 TWh 2 4 2 MW 9 000 15 000 14 000 TWh 40 75 6 kommer att förbli liten. Man måste därför räkna med, att torv- och flisproduktionen måste ökas till 6…7 Mtoe/a, motsvarande 65…75 miljoner m?/a frästorv. En stor andel av denna produktion måste dessutom vidare förädlas till pellets för att finna användning inom rumsuppvärmningen.
Sammanfattning
Det ovan presenterade programmet leder till en jämnare fördelning av primärenergiförsörjningen,. I stället för att oljan ensam i dag täcker över hälften av vårt energibehov, kommer: vi år 2000 att ha fyra till storleksordningen lika stora primärenergikällör, nämligen olja, kol, kärnkraft och inhemska bränslen, av vilka dock de inhemska bränslena skulle utgöra den klart största gruppen.
Kan en så stark ökning av inhemska bränslen anses realistisk? Ett positivt svar kräver ännu digra utredningar gällande bla följande frågor: produktionsproblem under regniga somrar, produktionsteknik vid framställning av pellets avsedda för småpannor, transport och lagring av bränslen, automatisering av förbränning i småpannor, tillgång på bränsle, och bränslekostnader.
Ersättandet oljan med: andra bränslen leder till en betydande ökning av pannkapasiteten (Fig 9).
Med den kunskap vi har idag kan man ännu inte säga vilket alternativ som är fördelaktigast, men dessa frågor undersöks intensivt genom att å ena sidan utreda kärnkraftutbyggnad i samarbete med Sovjetunionen, och å andra sidan utreda anskaffningsmöjligheterna av inhemska bränslen samt uppvärmningsmöjligheterna av vårt byggnadsbestånd i de olika alternativen.
Lasse Nevanlinna C 1000 MW 25
KÄRNREAKTORER — Scenario 2 st, 6000 MW
Scenarlo 1 st, 3000 M ÅNGPANNOR Industrl 70 st, 7400 MW
Fjärrvärme 20 st, 3000 MW (OVATTENPANNOR 75 st, 1500 MW
JO faner) 500.000 st, 8600 M 0 Fig 9. Ökning av pannkapaciteten 1980—2000
FORUM 5/80