Framtidsscenarier kring kärnkraft och förnybar energi
När Blekinge Tekniska Högskolas forskare jämför olika framtidsscenarier blir resultatet entydigt, ny kärnkraft är varken hållbar eller kostnadseffektiv. Den gröna omställningen blir endast samhällsekonomiskt försvarbar med en satsning på energibesparingar och ny förnybar energi.
Resultatet som forskarna har kommit fram till pekar på att regeringens kärnkraftsfärdplan blir 470-1070 miljarder kronor dyrare fram till år 2050 än satsningar på energibesparingar och ny förnybar energi. Till detta kommer merkostnader under den nya kärnkraftens resterande driftstid på mellan 2080 och 5080 miljarder. Den nya kärnkraften antas ha en livslängd till cirka år 2100.
Anledning till rapporten och bakgrund
BTH:s forskare ser ett stort behov att ta fram denna rapport just nu.
– Sedan tidigare är det känt att tillgången på fossilfri el till konkurrenskraftiga priser är en förutsättning för industrins elektrifiering och den gröna omställning som Sverige nu går igenom. Utbyggnaden av det nya elsystemet måste ske nu och i takt med den industriella utvecklingen. Det vi menar är att varje saknad terawattimme el i Blekinge betyder förlorade jobb, investeringar och möjligheter, säger docent och forskare Henrik Ny, författaren till rapporten.
Forskargruppen SustainTrans vid institutionen för strategisk hållbar utveckling forskar kring hållbarhetsomställning av transport- och energisystem. Detta forskningsområde är väldigt aktuellt i dagens samhällsdebatt.
– För ett år sedan gjorde vi en strategisk analys som jämförde energiframtider med fokus på ny kärnkraft respektive energibesparingar och ny förnybar energi. Slutsatsen blev att scenariot med energibesparingar och förnybart, utan ny kärnkraft, skulle ge mycket mer hanterbara hållbarhetsrisker. Det skulle bli betydligt billigare och, till skillnad från kärnkraftsscenariot, kunna genomföras tillräckligt snabbt för att bli relevant för klimatutmaningen. Flera internationella studier pekade också i samma riktning. Samtidigt såg vi ett kvarstående behov av en tydligare kvantifiering av ett förnybart fokuserat energisystems eventuella merkostnader för nya lösningar kring flexibilitet, lagring och överföring, säger docent Henrik Ny.
I höstas kom FN-organet International Energy Agency (IEA) med sin senaste rapport (World Energy Outlook 2023) som för första gången har uppskattat vissa samhällsomkostnader för behovet av flexibilitet kring energin. Vi ville då undersöka om denna rapport kunde ändra bilden kring de olika energiscenariernas samhällskostnad.
Syftet med rapporten
BTH-forskarna ville göra jämförande analyser av olika möjliga framtidsscenarier för att möta en kraftigt ökad energianvändning i samhället.
– Vi ville få en uppfattning om vilket energisystem som skulle bli mest kostnadseffektivt att satsa på för Sverige för att klara den gröna omställningen med bibehållen internationell konkurrenskraft. Eftersom det nyligen har kommit nya internationella kostnadsprognoser och en kärnkraftsfärdplan från den svenska regeringen så ville vi se om detta i stort kunde ändra bilden av kostnadsskillnader mellan ny kärnkraft eller effektivisering och förnybart, säger Henrik Ny vidare.
Metod och antaganden
BTH-forskarna har i rapporten gjort en jämförande studie som fokuserar på skillnader i samhällskostnader mellan olika framtidsscenarier.
– Vi har använt oss av befintliga elproduktionsprognoser och energikostnadsuppskattningar från trovärdiga källor. Sedan la vi in elproduktionsprognoserna och kostnadsuppskattningarna i vår beräkningsmodell som gav de olika scenariernas samhällskostnader från 2022 till 2050 och 2100.
För framtidsprognoserna kring elproduktionen utgick BTH-forskarna från Svenska kraftnäts framtidsscenarier Planerbart respektive Förnybart från deras Långsiktiga Marknadsanalys 2021 (den senaste versionen som var tillgänglig i december 2023) och la till regeringens färdplan för ny kärnkraft.
För beräkningen av energikostnader valde de IEA:s senaste siffror från World Energy Outlook 2023.
Forskarna ville alltså fokusera på skillnaderna mellan scenarierna och de ville samtidigt ta höjd för de förnybara energislagens större behov av flexibilitet, kraftöverföring och lagringsresurser. Detta gjordes på flera sätt:
- Forskarna antog, precis som Svenska kraftnät, i alla scenarier samma inledande expansion av förnybar energi då flexibilitet, lagring och förstärkningar av elnätet genomförs. Detta antogs alltså vara gemensamt för alla scenarier och dessa omkostnader kvantifierades därför inte specifikt.
- De konstaterade, precis som Svenska kraftnät, att den nya tillkommande elanvändningen till stor del blir flexibel och därför antogs den tillföra lagerkapacitet som kan användas för att stabilisera elsystemet. Detta innefattar till exempel vätgasproduktion kring det fossilfria stålet och elbilarnas batterikapacitet.
- De la till IEA:s uppskattningar av olika energislags flexibilitetsomkostnader för samhället. Därmed togs alltså extra höjd för de förnybara energislagens större variabilitet.
- De följde Svenska kraftnät som i sitt scenario Förnybart tog extra höjd för flexibilitetsomkostnader genom att anta en högre elproduktion än i deras scenario Planerbart för att få ut mer vätgas som delvis ska kunna hjälpa elnätet med säsongsstabilisering.
Forskarna gjorde dessutom flera andra antaganden som gav kärnkraftsscenarierna fördelar:
- Trots en stor potential för energieffektivisering så togs detta med endast i det ena förnybara scenariot och då i väldigt begränsad omfattning.
- Trots att det finns verkliga trender och flera prognoser som pekar på fortsatt ökande livscykelkostnader för kärnkraften så höll BTH-forskarna fast vid IEA:s mer kärnkraftsoptimistiska scenario där kärnkraftskostnaderna minskar över tid. De höll även fast vid IEA:s försiktiga prognoser för de förnybara energislagens framtida kostnadsminskningar – trots att det finns mycket som pekar på att denna process kan gå betydligt snabbare.
- De bortsåg ifrån att kärnkraftens planerbarhet möjligen är överdriven. De tog inte höjd för att kärnkraften framöver kan behöva reservkapacitet i elnätet, reservkraft och olika nya stödtjänster eftersom den redan idag oförutsägbart faller ifrån i stor skala och hotar hela elnätets balans.
- De antog en snabb kärnkraftsutbyggnad, i linje med regeringens nya kärnkraftsfärdplan, en byggtid för nya kärnkraftverk på cirka 10 år (vilket är ungefär hälften av vad som behövdes i finska Olkiluoto) och att hela utbyggnaden av 10 nya verk ska vara klar till år 2042. Detta minskar kärnkraftens kapitalkostnad väsentligt jämfört med alla nuvarande jämförbara verkliga projekt (Olkiluoto i Finland, Hinkley Point i Storbritannien och Flamanville i Frankrike).
- De tog ingen extra höjd för extra försäkringskostnader mot incidenter och olyckor som samhället förväntas stå för.
- De la inte till en marginal för den långsiktiga kostnaden för kärnkraftens avfallshantering trots att den av många anses vara otillräckligt hanterad idag.
- Uranbrytningens långsiktiga ekologiska effekter i närområdet inkluderades inte heller.
Utöver detta bortsåg forskarna bland annat från att priset på uran är på väg upp och att experter ser en stor kostnadshöjande internationell konkurrens om kompetens och säkerhetspolitiskt acceptabla systemleverantörer.
Slutsatserna från rapporten
Rapporten pekar enligt Henrik Ny på att det är samhällsekonomiskt fördelaktigt att satsa på energibesparingar och förnybart snarare än ny kärnkraft för att möta framtidens ökade elenergianvändning. Detta är också i linje med annan forskning.
I ett större perspektiv har BTH-forskarna dessutom tidigare funnit att effektivisering och förnybart har mer hanterbara hållbarhetsrisker jämfört med ny kärnkraft och en större möjlighet att kunna genomföras tillräckligt snabbt för att bli relevanta för klimatutmaningen.
– Om vi skulle satsa på effektivisering och ny förnybar energi skulle hela landet också kunna byggas ihop till ett decentraliserat och integrerat energisystem. Ett ”självspelande piano” som när det väl är uppbyggt kan förse samhället med billig förnybar energi från eviga flöden. Ett sådant energisystem skulle, till skillnad från dagens centralt styrda system, vara motståndskraftigt mot översvämningar och andra klimatfaktorer samt bli samt bli svårare för en angripare att slå ut. Det skulle alltså även bli en säkerhetspolitisk fördel i framtiden, fortsätter Henrik Ny.
Arbetet nu och framåt
Enligt Ny var detta en första övergripande studie och beräkningarna ska nu förfinas och tillämpas på fler scenarier för att bättre kunna stötta strategiska beslut kring energisystemet som Sverige behöver ta framöver. I detta söker Henriks forskargrupp nu aktivt samarbeten och synpunkter från andra forskare i aktuella projekt:
• Fortsatt arbete med beslutsstöd för hållbarhetsomställning i transportsektorn inom Roadmapperprojektet via verktyget Roadmapper Tool.
• Vidareutveckling inom den pågående satsningen Roadmapper 2.0 för att ta ett mer övergripande helhetsgrepp på ekologiska, sociala och ekonomiska effektberäkningar för hållbarhetsomställning utifrån svenska förutsättningar.
• Utveckling av en designmetod för ”energinav” där lokal förnybar elproduktion optimeras mot användarna och energilagringen. Detta sker inom SuperEffektprojektets fortsättning.
Arbetet går nu vidare.
– Målet med allt vårt arbete är ytterst att stötta lokal och regional utveckling och vi använder Blekinge som en första fallstudie. En översikt över det aktuella kunskapsläget inom energinavsområdet kommer när vi inom kort släpper en uppdaterad version av slutrapporten för SuperEffektprojektet. Vi ser också fram emot att så småningom publicera en uppdatering av energiscenariostudien där vi bland annat vill lägga till mer kring effektiviseringspotentialen i beräkningen samt de senaste elproduktionsprognoserna och kostnadsuppskattningarna, avslutar Henrik Ny.
1 februari 2024