Energi

Biobränslen
Biobränslen görs av oljeväxter där oljan utvinns och förädlas till bränsle. De vanligaste oljorna görs av palmväxter, men vi har även använt ex vis raps. 

Etanol och metanol har också använts under långt tid. De framställs genom destillation av råvaror som innehåller sockerarter som potatis och skogsråvara. På senare tid har man försökt att göra tallloja från svartlut som är en restprodukt från pappersindustrin och från skogsrester, sk GROT. Andra använder slaktavfall som i fallet Nestes bränsle som säljs av OKQ8 i Sverige. Hydrerad Vegetabilisk Olja, HVO, kan tillverkas av olika typer av råvaror som vegetabiliska oljor och animaliska fetter vilka i sin tur processats för att bli fossilfria drivmedel för dieselmotorer. Det innehåller ofta en tillsats som kallas AdBlue, som är urea. Motorerna är ofta optimerade och om bränslet ändras, som tex nyligen då det var brist på urea, så kan dessa fordon inte köras på AdBlue. Således är detta bränsle inte heller äkta förnybart. Vissa biobränslen har problem med låga temperaturer och biologisk tillväxt under lagring. Detta kan medföra igensättning av bränslesystemen. Bränsleegenskaperna gör att moderna motorer också kan få problem med bränslena. 


Kol, brunkol och torv
Träkol ”uppfanns” redan för ca 3-400 år sedan när man milade trä till kol och tjära. Detta används till viss del än idag för energiproduktion. Dagens grillkol görs egentligen på samma sätt men i slutna kärl. Stenkolet ”hittades” i England under 1700-talet och bryts i kolgruvor. Det kom att ersätta träkolen i industrin och i värme/elverk. Brunkol är ”icke färdig” stenkol och ligger normalt ytligt precis som torv som är ännu ej färdig brunkol. 
Brytningen medför frigörande av metan och andra gaser som koldioxid. 


Biooljor
Biooljor kan framställas av en mängd olika växter och djurrester. De har använts i tusentals år och används än idag. Biooljor som vi känner till och använder som energi är från raps, palm och slaktavfall som på olika sätt förädlas. Eftersom vissa biooljor också kan användas som livsmedel konkurrerar de om ”markens utnyttjande”.


Biogas
Biogas ”framställs” av bakteriers nedbrytning av organiskt material, dels i naturen till naturgas, men också i oss människor och i djurens magar. Detta kan också ske i särskilt bygda biogasanläggningar som använder olika råvaror som bioavfall, men också vallväxter, De senare ger mer gasutbyte och energi. Biogas är närbesläktad med naturgas och består av ca 59% metan, 40-45% koldioxid och resterande är kväveoxider och ev svaveloxider om man ex vis använt gödsel från gris. För att göra råbiogasen användbar till fordonsbränsle, måste man rena metanet från övriga gaser, det kallas uppgradering. Man får då som restprodukter och då främst koldioxid som lämpligen inte bör släppas ut i luften. Som bränsle heter det Compressed Natural Gas, CNG. Om man sedan komprimerar den mer och kyler gasen kan man göra den flytande, Liquid Natural Gas, LNG.


Gengas
Generatorgas, framställs genom pyrolys eller ofullständig förbränning av trä och kol och kan användas i motorer eller gasgeneratorer. Under 2-a världskriget modifierades fordon för gengasbruk. Viss teknisk utveckling har skett sedan dess och gengasteknik kan vara en reservkälla ihop med gasgenerator.


Vätgas
Vätgas är ingen ny företeelse Vätgas utvecklades redan under mellankrigstiden för användning i luftskepp. Under senare tid har man försökt utveckla systemlösningar för bränsleproduktion och för användning i industrin. Svårigheten med vätgas består dock. Det är den minsta atomen vi har och detta medför att gasen är svårt att hantera. Den läcker lätt och den är aggressiv mot metaller.  Gasen är också mycket explosiv när den blandas med Luft/syre.

Framställningen sker genom elektrolys av vatten där stor mängd energi av elektricitet behövs. Vidare behövs vatten.  Gasen lagras och transporteras oftast i tryckkärl som är nedkylda. Även om förbättringsteknik nu utvecklas som katalysatorsteg så åtgår stora mängder vatten och energi. Att använda havsvatten med salt innebär det antingen placering av anläggningarna vid havet och transporter och utbyggnad av el-infrastruktur och genereringskapacitet till dessa platser, alternativt transportsystem för vatten till anläggningarna. Tillgången på el och tillgången på vatten är också avgörande faktorer för placering av anläggningarna där transport och infrastrukturkostnader kommer att vara avgörande förutom energiåtgången. Detta gäller särskilt för storskalig användning i industriella tillämpningar.

Riskerna med vätgasen i tekniska system och dess lagring med läckagerisk mm har gjort att den inte vunnit mark. Man hanterar normalt gasen i gasflaskor under tryck och kyla. Att transportera gasen på vägar i tankar eller liknande medför därför extra stora risker. Pipelinesystem är likaså stora risker för läckage som blir svåra att åtgärda.

Den uppenbara risken för sabotage och dess inbyggda risk med explosioner gör också att riskerna ökar om vi bygger fordon och tankställen som enkelt kan slås ut med enkla handeldvapen med spårljusammunition. Även bortfall av elsystemet kan utlösa problem då detta används för att säkra kylningen av lagren.

Jämfört med andra bränslens produktion och effektivitet och verkningsgrad är att först använda stora mängder energi/elektricitet för elektrolys för att sedan behöva mer energi för komprimering och transport och lagring för att sedan omvandla till elektricitet via bränsleceller att gå över ån efter vatten minst sagt.

För användning i fordon krävs bränsleceller som omvandlar gasens energi till elektricitet i fordonet. Bränsleceller har en livslängd motsvarande traditionella om 3-5 år.. Material för bränsleceller är också en begränsade resurs.

Elektricitet - elnät
El kan tyckas enkelt, Man genererar el som sedan förs via ledningsnät till uttag där man kopplar in ”apparater". Men, det är mer komplicerat. Det grundläggande är att förbrukning och generering av el måste hela tiden vara i balans, annars uppstår det problem. Det betyder att det måste finnas ett säkerhetssystem som fungerar som en buffert. Denna ”buffert” är våra planerbara genereringskällor, dvs framförallt kärnkraft men även vattenkraft (den senare beroende på vattennivåer i magasinen och väderleken).

Handel och affärsmodeller inom elområdet

För oss konsumenter utgår prissättningen dels av de sk elområdena fastställda av EU. Sedan tillkommer handeln där producenter av el via Nordpol bjuder ut el. Köpare utgörs av regionala elbolag och rena elhandelsbolag. Tillgång och efterfrågan gör att priset kan variera starkt. Dessa aktörer säljer sedan vidare el till oss konsumenter. I detta steg påförs elcertifikatavgifter energiskatter, näravgifter och moms.

För större elkonsumenter finns även en annan mekanism - långsiktiga avtal, s k Power Purchase Agreement (PPA). Nedanstående text är hämtad från en rapport beställd av Svenskt näringsliv utförd av Elin Akinci & Samuel CiszukELS Analysis.

Power Purchase Agreement (PPA) som alltmer kommit att driva tillväxten av förnybar elproduktion på den nordiska elmarknaden under de senaste åren. PPA representerar mer än traditionella långtidskontrakt för elleveranser, då de för med sig gröna värden för investerare, såväl som för köpare. Avtalen har kommit att utgöra en förutsättning för att förnybara elproducenter i Sverige skall få tillgång till projektfinansiering. Det framförallt vindindustrin som kommit att dra nytta av PPA-formatet för sina behov och sin tillväxt.

Effekten på elmarknaden av den snabbt ökade PPA-användningen har blivit påtaglig. Ett överutbud på Nord Pool har fått elpriserna att falla djupt, särskilt sedan årsskiftet, med resultatet att nordiska PPA idag ingås till ett premium mot spotpriset, snarare än som tidigare och som fortfarande är regel i Europa, en rabatt. Samtidigt har volatiliteten på marknaden ökat på grund av den intermittenta naturen av de produktionsslag som har vuxit. När det är lite vind spikar priserna, i synnerhet som andra kraftslag sett flera anläggningar läggas i malpåse under de senaste årens gradvis försvagade elpriser. Dessa spikar avhjälps än mindre med anledning av att allt fler stora förbrukare och konsumenter använder sig av PPA, då dessa avtal skyddar dem från volatiliteten. I dagens marknad är den ökande volatiliteten för många snarare en ytterligare anledning att säkra än mer av sin förbrukning till fasta priser genom en PPA. Effekten blir att marknadens prissignaler når allt färre aktörer och att dessa får bära alltmer av kostnaderna för systemets balansering. Samtidigt undergrävs investeringsförutsättningarna för den kraftproduktion, eller de systembalanstjänster, som skulle behövas för att balansera det väderberoende utbudet.

PPA-tillväxten varit instrumentell för den snabba tillväxten av vindkrafter under de senaste åren. Den goda tillgången på billigt kapital med relativt sett låga avkastningskrav har utgjort en god grund, tillsammans med allt starkare formella och informella krav på gröna värden i produktions- såväl som finansiella kedjor. Ytterligare stimulanspaket, med krav på gröna investeringar, kan mycket väl fortsätta att elda på denna utveckling, med föga hänsyn till systembalansfrågor. Samtidigt är det svårt att se i synnerhet svenska klimatmål uppnås utan en fortsatt vindkraftstillväxt, något som fordrar möjligheter för aktörer att kunna säkra pris- och volymrisker över tid.

Rapporten avslutas med resonemang kring hur PPA och elmarknaden skulle kunna reformeras och systemperspektivet införlivas i all handel. Marknadsaktörer har nu en chans att vara proaktiva innan eventuella regleringar kommer som svar på att framtida obalanser eskalerar. Det vilar dock i slutänden ett stort ansvar på centrala statliga aktörer att utforma marknadsregler som på lång sikt säkerställer systembalansen.


Kommentarer

PPA-avtal baseras på enbart energikostnaden, inga certifikatavgifter eller nätavgifter tillkommer. Politiskt har man sagt att industrin skall stå för sina kostnader som egentligen också bör innefatta den nödvändiga nätutbyggnaden.


Sveriges elanvändning, import och export
Under 2021 ökade både elproduktionen och elanvändningen i Sverige. Sett över året hade Sverige ett elöverskott och nettoexporten av el uppgick till 25,6 TWh, vilket är marginellt högre än 2020. Både importen och exporten av el i Sverige minskade under 2021. Importen av el uppgick till 8,3 TWh, en minskning med drygt 30 procent. Exporten av el uppgick till 33,9 TWh, en minskning med 8 procent.

Vi har under ett par hundra år utvecklat olika tekniker och system för att ur energi skapa rörelse som kan underlätta allt från transporter till tillverkning och dagens maskiner som är en del av vår vardag. Dessa beskrivs nedan.

Allt teknik har sin livslängd, är olika bra på att omvandla energi och ger olika nivåer av energiförluster, oftast i form av värme. Detta brukar uttryckas i verkningsgrad. Det krävs normalt service av rörliga delar och över tid delkomponenter som ingår i systemet.

Ett sätt att uttrycka ett systems ekonomi är en s k Life-Cost Cycle-Analysis, LCC. Till denna måste man också lägga effektivitet eller verkningsgrad, samt olika risker över tid i en riskanalys. Denna kan innehålla tillgång till reservdelar, behov av kunskap och inte minst beroendet av ex vis bränslen och el.


Ångmaskiner och turbiner
Ångmaskinen uppfanns redan i mitten av 1700-talet av James Watt m fl. Det var den första maskinen med kraftkälla som fick stor betydelse då den kunde användas till allt: i fartyg, i järnväg och för industrin mm. Den kunde använda ved, eller kol som bränsle, egentligen allt som kan brinna, och ar/är robust med lång livslängd. Den kräver vattentillgång och avger mycket värme. Verkningsraden är låg ca 9-10%.

Ångturbinen uppfanns av Charles Algernon Parsons i mitten av 1880-talet. De används i första hand för elproduktion. Den har avsevärt högre verkningsgrad än ångmaskinen.


Gasturbiner och jetmotorer
Dessa kan sägas vara en vidareutveckling av ångturbinen. Skillnaden är att förbränningen sker i motorkonstruktionen och inte som i fallet med ångmaskinen och ångturbinen,utanför konstruktionen.


Motorer
Den tekniska utvecklingen har gått hand i hand med mycket av vårt samhälles förändring och utveckling. Under slutet av 1700-talet utvecklades de första ångmaskinerna. Dessa förbättrades och blev mer effektivare och stabila och kunde placeras i lok och fartyg.

Ottomotorns tillkomst vid sekelskiftet 1900 medförde ett stort hopp i utvecklingen. Den kom att bli huvudkällan för framförallt fordonsutvecklingen och har i över hundra år förbättrats och utvecklats, men ligger trots det fortfarande under 40 procents effekt.

Andra lösningar som ångturbiner, gav oss högre effekter och jetmotorns tillkomst i mitten av 1950-talet blev genombrottet för flyget. Elmotorn – eller om den drivs baklänges – generatorn blev grunden i vår elektrifiering. Dagens elmotorer finns överallt och med elektronik kan de kombineras till att göra arbete i snart allt vi ser omkring oss.

Teknikutvecklingen pågår fortfarande och vare sig elmotorn eller ottomotorn är slutliga lösningar. Utmaningarna nu ligger i att höja verkningsgrad, men också ha låga underhållsbehov - robusthet samtidigt som materialåtgång minskar och livslängd kan förlängas.

• Stirlingmotorn: Motorn uppfanns 1816 av den skotske prästen Robert Stirling, Senare gjorde svensken John Ericsson försök med liknande motorer. År 1833 presenterade han en fungerande maskin. År 1938 började den holländska elektrokoncernen Philips utveckla moderna stirlingmotorer i vilket även det svenska företaget United Stirling (ingår sedan 1988 i Kockums) i Malmö varit delaktigt.

Motorn fungerar genom att gas omväxlande värms upp och kyls av. Det leder till tryckskillnader i cylindern som pressar upp respektive drar ned kolven. Den mindre kolven är till för att ändra gasens fördelning i de varma respektive kalla delarna av cylindern för att påskynda temperaturväxlingarna.
Värmen kan i princip komma från vilken värmekälla som helst, till exempel en vedkamin eller annan förbränningskammare, en kärnreaktor eller en solfångare. Stirlingmotorn kan även användas som värmepump.

Jämfört med ottomotorn kan stirlingmotorn vara vibrationsfri och ha högre verkningsgrad. Den kan fås att arbeta med små temperaturdifferenser, men verkningsgraden ökar ju högre temperaturskillnaden mellan den varma och den kalla sidan är. Den är tystgående jämfört med ottomotorn eftersom det till skillnad mot en ottomotor inte sker någon form av snabb tryckförändring som måste tystas.[källa behövs]
Stirlingmotorn används bland annat av HMS Gotland och andra svenska ubåtar. Stirlingmotorn används också i vissa solkraftverk.
En nackdel med en stirlingmotor är att den är svårare att reglera än en otto- eller dieselmotor.
Den största nackdelen med stirlingmotorn är framförallt den höga produktionskostnaden, som är flera gånger högre än för en konventionell motor. I fordon har stirlingmotorn ännu ej fått någon kommersiell tillämpning.

• Tändkulemotorn: Motorn uppfanns av Herbert Akroyd Stuart, 1890. Namnet härrör från den kulformade kammare som sticker ut ur motorns block. I denna kammare sker den huvudsakliga förbränningen och kammaren är förbunden med cylindern genom en kanal. Till skillnad från resten av motorn saknar kammaren vattenkylning. Kulan kommer alltså att hålla en högre temperatur än resten av motorn och det är detta som gör driften möjlig. Bränslet sprutas in i kammaren av en pump och när kolven pressar upp luft i kammaren stiger temperaturen genom kompressionen. Värmen i kulans väggar och i de kvarvarande förbränningsresterna når till sådan nivå att bränsle-luftblandningen antänds. Principen liknar dieselmotorn, men i denna åstadkoms den höga temperaturen enbart genom kompression. Eftersom förgasningen av bränslet sker vid mycket hög temperatur kan bränslen av låg kvalitet användas. Därför kallas motortypen även råoljemotor eftersom tjock mineralolja kan användas men även till exempel trätjära, sälolja eller smör. Eftersom tändkulemotorerna oftast drevs vid låga varvtal krävdes ett kraftigt svänghjul.


Vindkraft
Vindkraft har använts sedan länge i form av ”väderkvarnar” för att pumpa vatten och som just kvarnar för att mala till mjöl. Modern teknik med elgeneratorer tillkom efter andra världskriget. Genom att bygga effektivare blad och högre torn kan man hitta mer stabil vind och därmed få ut mer energi.

För att bygga stora vindkraftsinstallationer krävs vägar då man inte kan transportera så stora ting med helikopter. Sedan krävs marktillstånd och egentligen också miljötillstånd. Vindkraftsanläggningar påverkar nämligen människor, djur och fågelliv genom infraljud, och vindstörningar. Militären har också visa problem med höga torn.

För att bygga i havet krävs liksom för fyrar bottenfundament och till skillnad från fyren påverkas också dessa av krafter från formen och vingarna. Därutöver skall elkabelsystem dras långa sträckor i vattnet och nyanläggas till elnätet via transformatorer. Forskning i Tyskland undersöker nu miljö och klimatpåverkan som kommer från borttagning av vindens kraft som verkar stora luftskiktet bakom och upp i högre luftlager.

Den stora nackdelen med vindkraftssystem är att de inte fungerar när det är vindstilla, men även om det blåser för mycket och man måste ”släppa igenom” vinden. När temperaturen ligger runt ”noll” finns risk för nedisning och då måste man också ta dem ur drift. Dels kan isen skapa vibrationer som leder till bladbrytning eller på sikt utmattar inte bara bladen utan också tornen, dessutom kan isen kan slungas stora sträckor och bli en fara för sin omgivning. Verkningsgraden eller tillgängligheten ligger runt 30 procent.

Under senare år är det framförallt i norra Sverige som vindkraften byggts ut, och p g a begränsad överföringskapacitet från norra till södra Sverige så är den vindkraften ingen lösning på kort sikt.

Vindkraften är ur ett ”närperspektiv” en miljöförstörare av stora mått. Rotorbladen förstörs av vind och regn och måste bytas flera gånger under livslängden som beräknas till 20 år. I dagsläget finns ingen ordnad återvinning av rotorbladen. De är gjorda av epoxiplast som eroderar och sprider micro- och nanoplast i naturen och haven, vilket påverkar allt levande i dess spridningsområde. Rotorbladens rotation gör att fåglar och fladdermöss dödas.
Smörjolja slungas också ut och förorenar runt anläggningarna. De mekaniska systemen kräver underhåll och då måste man klättra upp i masterna för att utföra service, vilket är riskfyllt. Dessa master svänger många meter.


Vattenkraft
Vattenkraften kom att byggas för ca 100 år sedan. Den baseras på lägesenergi som skapas genom fördämningen ovanför kraftstationen. Det innebär att stora områden ovanför dammen förstörs, likaså uppstår problem nedströms om dammen med lågt eller inget vattenflöde alls . Elektriciteten genereras av vattenturbiner och ansluts till högspänningsnätet. Oftast ligger anläggningarna långt från förbrukningsbehoven varför elnätsutbyggnaden blir än mer kostsam. Vilket är fallet i Sverige och en av förklaringarna till de höga elpriserna.

Givetvis är man beroende av tillgången på vatten i form av regn och smältvatten i förekommande fall från snö. Vid isläggning kan man inte köra anläggningen då isen kommer in i turbinerna. Likaså kan man inte ta ut vatten efter isläggning då uppstår ett hålrum underisen som gör att isen kan brista och samma effekt uppnås ( is i turbinerna).
Få länder har möjlighet att bygga/bygga ut vattenkraft.


Kärnkraft
Kärnkraften tillkom som en spin-off process i samband med kärnvapenutvecklingen. I anläggningen klyvs viss typ av radioaktivt material under kontrollerad process som ger värme. Denna process kallas fissionsprocess. Denna utnyttjas till produktion av el. Processen kontrolleras av kylvatten som i de flesta fall pumpas ut i havet då tillgången till vatten också finns där.

Den tekniska utvecklingen har pågått hela tiden om än på sparlåga där fokus legat på fussionsprocessteknik. På senare tid har man försökt utveckla den s k 4e generationens teknik som kan använda uttjänt kärnbränsle från fissionsanläggningarna och på så sätt samtidigt lösa ett slutförvarsproblem. Tekniken beräknas nå kommersiell färdighet inom ca 10 år. Många utvecklingsprojekt tittar nu på småskaligare teknik. ASEA utvecklade redan på 1970-talet ett småskaligt koncept - Secure, som var tänkt att placeras ute i samhället på ”stadsdelsnivå”. Det var ett slutet engångssystem för produktion av värme och el.

De anläggningar vi har i drift idag i västvärlden byggdes i stort sett på 1970-talet. I Finland byggs nu den första anläggningen på ca 50 år. Situationen för kostnader och teknik har sedan 1970-talet förändrats varför detta projekt blir särskilt intressant att följa. Drift planeras under hösten 2022.


Kraftvärmeverk
I Sverige byggde vi för olja- kolkraftverk och sopförbränning redan på 1960-talet. Från början var det för tillverkning av koks och stadsgas i städerna. Råvaran var stenkol. Dessa kraftvärmeverk kom senare att använda avfall som råvara och olja och kol fick komma i reserv. Dessa blev grunden för fjärrvärmesystemet där man även producerade elektricitet.
Ett ”oväntat” problem är tillgången till bränsle då vi i Sverige blivit alltför ”duktiga” med sopsortering och återvinning vilket inneburit att man varit tvungen att importera sopor.


Solkraft
Vi har sedan urminnes tider använt solen för att torka material och livsmedel. Den första tekniken var spegling och linser som koncentrerade ljusflödet och gav mer energi till en punkt. Varje dag nås planeten av solljus som motsvarar 15 000 gånger världens totala energiförbrukning och solkraft som vi känner den idag är huvudsakligen solpaneler av olika slag.

Det finns flera olika slags solcellstyperna som skiljer sig åt vad gäller utseende, böjbarhet, verkningsgrad och pris. De som finns på marknaden idag är monokristallina solceller, polykristallina solceller och tunnfilmssolceller, varav de två första dominerar marknaden.
Eftersom tekniken är relativt ny och efterfrågan kommit att öka kraftigt de senaste åren pågår en ständig utveckling i solcellsbranschen vilket framförallt har betydelse för verkningsgrad, utseende och pris.

Ett alternativ till vanliga solcellsmoduler är takintegrerade lösningar som kan ersätta takmaterial och samtidigt producera el. Utvecklingen inom detta området går också snabbt framåt.

PVT (förkortning av engelska photovoltaic thermal hybrid solar collector) är ett samlingsbegrepp som avser solpaneler som alstrar både el och värme. Panelerna består både av ett material som producerar el, och ett värmeledande material. På så vis kan panelen också ta tillvara på värmen från solinstrålningen.

Det finns ett flertal typer av solceller som befinner sig i ett forskningsstadie och som längre fram kan bli aktuella på marknaden. Exempel på detta är så kallade perovskitsolceller, dye-sensitized solceller (DSSC) och nanotrådsbaserade solceller.


Elektricitet - elnät
El kan tyckas enkelt, Man genererar el som sedan förs via ledningsnät till uttag där man kopplar in ”apparater". Men, det är mer komplicerat. Det grundläggande är att förbrukning och generering av el måste hela tiden vara i balans, annars uppstår det problem. Det betyder att det måste finnas ett säkerhetssystem som fungerar som en buffert. Denna ”buffert” är våra planerbara genereringskällor, dvs framförallt kärnkraft men även vattenkraft (den senare beroende på vattennivåer i magasinen och väderleken).

Handel och affärsmodeller inom elområdet

För oss konsumenter utgår prissättningen dels av de sk elområdena fastställda av EU. Sedan tillkommer handeln där producenter av el via Nordpol bjuder ut el. Köpare utgörs av regionala elbolag och rena elhandelsbolag. Tillgång och efterfrågan gör att priset kan variera starkt. Dessa aktörer säljer sedan vidare el till oss konsumenter. I detta steg påförs elcertifikatavgifter energiskatter, näravgifter och moms.

För större elkonsumenter finns även en annan mekanism - långsiktiga avtal, s k Power Purchase Agreement (PPA). Nedanstående text är hämtad från en rapport beställd av Svenskt näringsliv utförd av Elin Akinci & Samuel CiszukELS Analysis.

Power Purchase Agreement (PPA) som alltmer kommit att driva tillväxten av förnybar elproduktion på den nordiska elmarknaden under de senaste åren. PPA representerar mer än traditionella långtidskontrakt för elleveranser, då de för med sig gröna värden för investerare, såväl som för köpare. Avtalen har kommit att utgöra en förutsättning för att förnybara elproducenter i Sverige skall få tillgång till projektfinansiering. Det framförallt vindindustrin som kommit att dra nytta av PPA-formatet för sina behov och sin tillväxt.

Effekten på elmarknaden av den snabbt ökade PPA-användningen har blivit påtaglig. Ett överutbud på Nord Pool har fått elpriserna att falla djupt, särskilt sedan årsskiftet, med resultatet att nordiska PPA idag ingås till ett premium mot spotpriset, snarare än som tidigare och som fortfarande är regel i Europa, en rabatt. Samtidigt har volatiliteten på marknaden ökat på grund av den intermittenta naturen av de produktionsslag som har vuxit. När det är lite vind spikar priserna, i synnerhet som andra kraftslag sett flera anläggningar läggas i malpåse under de senaste årens gradvis försvagade elpriser. Dessa spikar avhjälps än mindre med anledning av att allt fler stora förbrukare och konsumenter använder sig av PPA, då dessa avtal skyddar dem från volatiliteten. I dagens marknad är den ökande volatiliteten för många snarare en ytterligare anledning att säkra än mer av sin förbrukning till fasta priser genom en PPA. Effekten blir att marknadens prissignaler når allt färre aktörer och att dessa får bära alltmer av kostnaderna för systemets balansering. Samtidigt undergrävs investeringsförutsättningarna för den kraftproduktion, eller de systembalanstjänster, som skulle behövas för att balansera det väderberoende utbudet.

PPA-tillväxten varit instrumentell för den snabba tillväxten av vindkrafter under de senaste åren. Den goda tillgången på billigt kapital med relativt sett låga avkastningskrav har utgjort en god grund, tillsammans med allt starkare formella och informella krav på gröna värden i produktions- såväl som finansiella kedjor. Ytterligare stimulanspaket, med krav på gröna investeringar, kan mycket väl fortsätta att elda på denna utveckling, med föga hänsyn till systembalansfrågor. Samtidigt är det svårt att se i synnerhet svenska klimatmål uppnås utan en fortsatt vindkraftstillväxt, något som fordrar möjligheter för aktörer att kunna säkra pris- och volymrisker över tid.

Rapporten avslutas med resonemang kring hur PPA och elmarknaden skulle kunna reformeras och systemperspektivet införlivas i all handel. Marknadsaktörer har nu en chans att vara proaktiva innan eventuella regleringar kommer som svar på att framtida obalanser eskalerar. Det vilar dock i slutänden ett stort ansvar på centrala statliga aktörer att utforma marknadsregler som på lång sikt säkerställer systembalansen.


Kommentarer

PPA-avtal baseras på enbart energikostnaden, inga certifikatavgifter eller nätavgifter tillkommer. Politiskt har man sagt att industrin skall stå för sina kostnader som egentligen också bör innefatta den nödvändiga nätutbyggnaden.


Sveriges elanvändning, import och export
Under 2021 ökade både elproduktionen och elanvändningen i Sverige. Sett över året hade Sverige ett elöverskott och nettoexporten av el uppgick till 25,6 TWh, vilket är marginellt högre än 2020. Både importen och exporten av el i Sverige minskade under 2021. Importen av el uppgick till 8,3 TWh, en minskning med drygt 30 procent. Exporten av el uppgick till 33,9 TWh, en minskning med 8 procent.

El-området
Allt sedan 1960-talet, då Sverige hade ett av världens mest stabila elnät har inverkan från politiken försatt det i teknisk obalans och skapat ett politikområde med politisk spelplan. Detta agerande har skett utan verklighetsförankrad analys och vars resultat nu hotar inte bara hushållen, utan även industrin och samhället i stort, och då inte bara i Sverige. Genom att tillsätta politiker i ledningar för verksamheter inom el-området har man kunnat påverka strategi långt utöver teknik, och undan för undan skapat svåra eller rent av dåliga förutsättningar för vad som redan från början är ett tekniskt komplicerat system.

Bränsle-området
Inom bränsleområdet inträdde politikens intressen på allvar mot slutet av 1900-talet då kraven på alternativ till fossila bränslen och kritiken mot kärnkraft växt sig allt starkare. Man införde t ex krav på Etanol-mackar och satsade på tillverkning i Norrköping, samtidigt som bilindustrin i Europa föredrog gas. I stort sett var det bara Sverige och Brasilien tillverkade etanolbilar. Mackarna fick höga extrakostnader för etanolhanteringen och efter ett tag togs etanoltillverkningen ur drift. Genom subventionering av s k miljöfordon kom många att köpa etanolbilar men fortsatte ändå köra på vanlig bensin då den var billigare.

Även subventioner skedde med s.k. grön diesel, där man tillsatt färg för att den inte skulle användas i andra fordon och var framförallt avsett för jordbruket, men det var svårt att kontrollera vad den slutligen tog vägen.

Satsningar har också gjorts på biogas i tätorter där reningsverkens växthusgaser utgör grunden för de mackar som idag finns på västkusten. Fordonsgas Sverige byggdes upp med Göteborgs Energi och danska staten som ägare, och bestod av 40-talet gastankställen och uppgraderingsanläggningar av biogasen. Ca 40% av gasen kom från naturgas från Danmark, resterande av biogas från avfalls- och reningsverksanläggningar runt om i Västra Götaland. Verksamheten såldes sedermera till Air Liquide i Frankrike.

Även här gjordes politiska misstag. För Arlanda flygplats beslutades t ex om "gastvång" för Taxibilarna för att komma till kundkön för returresor tillbaka ”in till stan”. I praktiken innebar detta att man som taxiförare var tvungen att ha gasbil om man inte skulle hamna sist i kön och missa returresan. Dessa bilar var ofta kombi gas och bensin där bensintanken var begränsad till ca 12 liter. Denna regel togs dessutom bort och då hade många köpt bilar som inte fungerade i trafikhänseende. Biogasen räckte vare sig då, i början av 2000-talet eller nu för en större volym av fordon. Det blev till att tanka ofta.

Beskattning av bränsle är också en stor fråga. Från början var det nationella regler som gällde, men sedan blev det EU regelverk. Biogas var lägre beskattat från början. Sedan infördes ett regelverk som var "energineutralt" och då höjdes beskattningen och därmed priset med på bl. a biogasen. Detta medförde också att s k gårdsbiogassystem som planerade att sammankopplas till gemensamma uppgraderingsanläggningar och tankställen blev då olönsamma oavsett bidrag.

Man har också kopplat beskattning av bränsle till inflationen. Eftersom inflationen nu 2021/2022 i stort drivs av ökade bränsle och elkostnader som spiller över till livsmedel, hyror, transporter mm så kan staten med den konstruktionen höja skatten. Detta leder till högre inflation som i sin tur borde leda till höjd beskattning...

Visionen om ”elektrifiering” för allt
Politiker tror och hoppas att vi med argumentet "klimatomställning" kan lösa en stor andel av detta genom att övergå till el för allt. Projekt som vätgas för LKAB/SSAB kräver 50 TW , där man vill ha grön el från vindkraft till ett pris av 53 öre/kW. Tre batterifabriker skal byggas/byggs i Skellefteå, Västerås och Mariestad. Hur mycket el kräver de? Redan idag diskuteras och byggs ett antal större datahallar. Till dessa projekt kan vi addera önskemål om höghastighetståg och elvägar.

Vi talar om en fördubbling av effektbehovet och till detta kommer nätutbyggnad mm.

Man anser att vi skall övergå till elfordon - överallt, detta innebär:
- Omfattande utbyggnad av elnätet för effektbehov och topplast - fyrdubbling högst trolig.
- Omfattande utbyggnad av generering,
- Omfattande utbyggnad av laddningsinfrastruktur.

Många industrier använder idag fossil olja i olika delar av sina processer. Många av dessa tittar nu på biooljor och el. Både dessa skapar osäkerheter och kräver investeringar i ny teknik i industrin samt i elfallet osäkerhet kring leveransmöjligheter och i samtliga fall en väldigt osäker prisbild.

Utbyggnaden tar tid, om den ens kan genomföras ekonomiskt och praktiskt. Som exempel kan Svenska kraft näts förstärkning av kapaciteten från norr till söder. Den beräknas vara klar 2040. Att bygga ny kärnkraft, där de senaste två projekten tagit 15 år i UK och det finska projektet som tagit 20 år. Nedläggning av regionnät efter Gudrunstormen 2005 är ännu inte klar och har avbrutits av främst ekonomiska skäl.