Industrisatsningarna och elektrifieringen innebär att elbehovet ökar kraftigt
Stora industrisatsningar genomförs och planeras nu runt om i Sverige inom alltifrån fossilfritt stål och nya gruvor till batterifabriker och elektrifiering av fordon. Utvecklingen drivs av den ”gröna omställningen” – innebärande att hela samhället behöver ställa om och bli fossilfritt. Att alla satsningar lyckas eller går att genomföra är samtidigt inte givet. Helt avgörande är nämligen att ett antal grundläggande förutsättningar kommer på plats. Industriekonomerna initierar därför ett projekt där vi tittar närmare på ett antal av dessa, i synnerhet elektriciteten, kompetensen och råvarorna. Det ökade elbehovet till följd av industrisatsningarna och elektrifieringen är i fokus i denna första artikel – som utgör startskottet för Industriekonomernas omfattande analys av förutsättningarna för de kommande decenniernas svenska ”gröna omställning”.
Enbart de stora satsningarna i Norrland beräknas öka elbehovet med ca 90 TWh inom bara drygt två decennier. Detta enligt uppgifter i media eller direkt från bolagen. Siffran inkluderar det ökade elbehovet från LKAB, H2 Green Steel, SSAB, Fertiberia och Northvolt. Som jämförelse kan nämnas att den svenska elanvändningen legat relativt konstant på ca 140 TWh årligen under en längre tid.
Sammantaget innebär olika industrisatsningar runt om i landet och elektrifieringen av samhället att det svenska elbehovet kommer att öka markant. Prognoserna revideras därtill succesivt upp. Så sent som strax före jul presenterade Energimyndigheten och Svenska kraftnät (SVK) en myndighetsgemensam uppföljning av samhällets elektrifiering, innefattande en bedömning av Sveriges framtida elbehov. Som framgår av figurerna ovan är bedömningen att elbehovet 2045 kommer ligga inom ett span mellan 210–370 TWh.
Den övre nivån är klart högre än i tidigare bedömningar – men ändå inte osannolik utan baseras på faktiska ansökningar till SVK. Den nedre nivån baseras samtidigt på antaganden om en mindre omfattande elektrifiering i industrin till följd av brist på tillgängligt elnät, lägre konverteringsgrad från fossila till fossilfria bränslen samt en lägre efterfrågan på produkter kopplade till omställningen, exempelvis elektrobränslen och järnsvamp. Kort och gott innebär den lägre nivån att industrisatsningarna och elektrifieringen delvis misslyckats.
Tillgången till fossilfri el har banat väg för en framgångsrik svensk industri
Nu när Sverige återigen står inför en industrialiseringsvåg är det centralt att ha med sig hur elförsörjningen bidragit till den industristruktur vi har idag. Sveriges historiskt sett goda tillgång till el till ett konkurrenskraftig och stabilt pris har nämligen banat väg för vår framgångsrika och relativt elintensiva basindustri. Ett lands industristruktur växer fram till följd av varje lands eller regions så kallade komparativa fördelar – vilket lite förenklat handlar om tillgång och pris på olika insatser som behövs till verksamheten, i relation till motsvarande i andra länder eller regioner.
Det svenska elsystemet har inte bara banat väg för en framgångsrik industri – utan även till en industri med betydligt lägre CO2-utsläpp per producerad enhet än industrin i de flesta andra länder, vilket Industriekonomerna tidigare skrivit om. Vår fossilfria elproduktion har varit kraftigt bidragande till detta.
Under 50-talet byggdes stamnätet ut i Sverige och landet gjordes till en ledande vattenkraftnation. Under 70- och 80-talen visade sedan Sverige för resten av världen att det gick att göra ett lands elproduktion fossilfri genom en omfattande plan för utbyggnad av kärnkraft. Decennierna därefter stod vattenkraft respektive kärnkraft för nära hälften av den svenska elproduktionen vardera.
Sedan 2010 har nu återigen den svenska elproduktionen förändrats i snabb takt. Inte minst till följd av vindkraftens snabba utbyggnad och den förtida nedläggningen av flera kärnreaktorer. Sammantaget står nu vattenkraften fortsatt för knappt halva Sveriges elproduktion, medan kärnkraftens andel minskat till ca 30 procent samtidigt som vindkraftens ökat till ca 20 procent, se den vänstra figuren ovan. Mera högfrekvent är vindkraftsproduktionen relativt volatil, vilket framgår av den högra figuren ovan. Industriekonomerna har löpande beskrivit utmaningarna som detta innebär i nyhetsbreven under 2022.
Att mer än fördubbla det svenska elsystemet på bara några decennier är en stor utmaning. Utmaningen blir inte mindre av att det mer än dubbelt så stora elsystemet måste riggas så att det klarar att leverera fossilfri el, där och när det behövs, till konkurrenskraftiga och rimligt stabila priser – året runt och dygnets alla timmar. Att Sverige klarar av att hantera denna utmaning är samtidigt helt avgörande för att industrisatsningarna och elektrifieringen ska kunna förverkligas – åtminstone här i landet. Investeringarna till följd av den ”gröna” omställningen kommer att ske någonstans i världen. Det är bland annat de komparativa fördelarna som avgör var så kommer att ske – och elen är då helt central.
Bara satsningarna i norr motsvarar 10 kärnreaktorer eller många tusen vindkraftverk
För att möta utmaningen på elområdet krävs först och främst insikten om dess omfång. Låt oss titta på vad de 90 TWh i årligt ökat elbehov från industrisatsningarna bara i norr innebär mera konkret.
Uttryckt i normalstora kärnreaktorer på ca 1,1 GW elektrisk effekt per styck och en kapacitetsfaktor på knappt 90 procent skulle det krävas i storleksordningen 10 reaktorer för att täcka detta ökade elbehov. (Som jämförelse kan nämnas att Sveriges största kärnreaktor Oskarshamn 3 är på drygt 1,4 GW samtidigt som övriga fem reaktorer i drift är på ungefär 1,1 GW). Räknat i små modulära reaktorer (SMR), som är flera gånger mindre, krävs många gånger flera reaktorer än så. En ofta omnämnd SMR är BWRX-300 från Hitachi, vilken har en elektrisk effekt på 0,3 GW. Det är även denna reaktortyp som svenska Kärnfull Next försöker realisera i Sverige.
Om vi i stället tittar på hur många vindkraftverk som krävs för att generera 90 TWh på ett år så handlar det om tusentals. Uttryckt i den typ av verk som i genomsnitt installerades i Sverige 2020 skulle över 7 000 verk krävas. Då räknar vi med en kapacitetsfaktor på 35 procent, vilket är några procentenheter högre än den faktiska kapacitetsfaktorn aktuellt år. Den genomsnittliga effekten per vindkraftverk som installerades aktuellt år var knappt 4 MW (eller 0,004 GW för att använda samma uttryckssätt som ovan). Vindkraftverken blir dock succesivt större samtidigt som kapacitetsfaktorn förbättras, vilket innebär att färre verk i praktiken kommer att behövas framöver. För havsbaserade verk görs numera antaganden om en kapacitetsfaktor på uppemot 50 procent. Sammantaget handlar det i vilket fall som helst om många tusen verk bara för att få fram motsvarande mängd elenergi som kommer att slukas av industrisatsningarna i Norrland.
Dessa siffror är enbart till för att beskriva storleksordningen – och det ökade elbehovet kan givetvis inte enbart tillgodoses med hjälp av väderberoende kraftproduktion. Vilken mix av planerbar och väderberoende kraftproduktion som är realistisk i praktiken bestäms inte minst av i vilken utsträckning vätgas, järnsvamp, elektrobränsle etc. kommer att kunna lagras för att användas under mindre blåsiga perioder.
I beräkningarna i detta avsnitt har den producerade elenergin uttryckt i wattimmar (Wh) per år helt enkelt beräknats genom att effekten i watt (W) multiplicerats med årets alla timmar samt med kapacitetsfaktorn. De kapacitetsfaktorer som används i beräkningarna såväl för kärnkraft som för vindkraft generellt är hämtade från den tekniska underlagsrapporten till Kraftsamling elförsörjnings långsiktiga scenarioanalys.
Tillräckligt med fossilfri el där och när den behövs till ett konkurrenskraftigt pris
Utmaningen är samtidigt mycket större än att bara få fram tillräckligt många TWh per år. Ödesfrågan handlar (som nämnts ovan) om att säkra tillräckligt med fossilfri el, där och när den behövs, till ett konkurrenskraftigt och rimligt stabilt pris. Ett elsystem som levererar detta är att betrakta som grundläggande och helt nödvändig samhällsinfrastruktur.
Vad som först och främst krävs är insikten om att systemet är till för elanvändarna och inte för enskilda kraftslag eller tekniker. En viktig del i lösningen handlar sedan om att bana väg för de lösningar som finns – inklusive modern teknik – för ett fossilfritt elsystem till låg totalkostnad. Det behöver inte göras ett val mellan kärnkraft och vindkraft. Sanningen är i stället att alla fossilfria kraftslag och tekniker måste ges möjlighet att bidra till ett mer än fördubblat framtida elsystem. Politikens viktigaste roll blir därmed att styra mot ett elsystem som är fossilfritt, tillräckligt planerbart och kostnadseffektivt. Detta med ett teknikneutralt förhållningssätt där de funktioner som krävs i elsystemet premieras i stället för enskilda kraftslag. Mål och styrmedel behöver vara långsiktiga, utbyggnaden av elnät och elproduktionsanläggningar bör vara ett prioriterat riksintresse och tillståndsprocesserna behöver förenklas. Detta för att nödvändiga investeringar inom elnät, elproduktion och tekniska lösningar ska komma på plats. Med detta sagt måste politiken ändå ta tag i de stora utmaningarna på ett mycket aktivt och handgripligt sätt.
Möjligheterna med de stora industrisatsningarna som genomförs och planeras runt om i Sverige är stora. Utvecklingen är samtidigt inte given utan kommer att avgöras av om rätt förutsättningar kommer på plats. För detta krävs krafttag på elområdet.
