Gå direkt till innehåll

Oxyfuelförbränning av svartlut i svenska sodapannor

Oxyfuelförbränning av svartlut

Massa- och pappersindustrin kan starkt bidra till att antagna svenska klimatmål uppnås. Industrin har stora potential att fånga in biogen koldioxid vilket är en förutsättning för att uppnå negativa utsläpp genom så kallad BECCS. Oxyfuelförbränning är en teknik som kan sänka kostnaden för BECCS och samtidigt bibehålla pannprestandan på bruken.

Koordinator
Avslutat
Bioekonomi Bioraffinaderi Energi Klimatneutral industri Kemiska processer och produkter Produktion och tillverkning
4 år
6 665 600 SEK
Division: Division Bioekonomi

För att begränsa den globala uppvärmningen till max 1,5 °C krävs åtgärder i form av negativa nettoutsläpp av koldioxid (CO2). Med negativa utsläpp avses avskiljning och permanent lagring av CO2 med biogent ursprung, förkortat BECCS (bio-energy with carbon capture and storage). I Sverige finns ca sjuttio större anläggningar som vardera släpper ut över 100 000 ton biogen CO2 årligen. Tillsammans bidrar de med över 30 miljoner ton CO2 till atmosfären, varav de största utsläppskällorna återfinns inom pappers- och massaindustrin. Sverige har därmed särskilt goda förutsättningar för att skapa negativa nettoutsläpp av CO2 vid dessa stora punktutsläppskällor genom att implementera BECCS. Förbränning av svartlut inom svensk massa- och pappersindustrin släpper årligen ut ca 20 miljoner ton biogen CO2 till atmosfären. Genom att implementera oxyfuelförbränning i befintliga sodapannor skulle det vara möjligt att skapa negativa nettoutsläpp av CO2 vid dessa stora punktutsläppskällor.

Oxyfuelförbränning, som innebär att förbränningsluften ersätts med syrgas spädd med recirkulerade rökgaser, medför en ström av lättillgänglig CO2. Under senare år har oxyfuelförbränning fått stort intresse tack vare förbättrade möjligheter till enkel och billig CCS. En fördel med tekniken är att den går att implementera i befintliga pannor. Efter konventionell rökgasrening och kondensation av vattenånga återstår endast en högkoncentrerad ström av CO2 som är möjlig att komprimera direkt utan ytterligare rening för vidare permanent lagring. Oxyfuelförbränning innebär därmed att komplicerade, dyra och energiintensiva CO2-infångningssteg helt kan undvikas.

Genom detta projekt skapas förutsättningar för att implementera nya industriella lösningar inom massa- och pappersindustrin, som på sikt kan resultera i betydande tekniksprång mot kraftigt reducerade svenska utsläpp av växthusgaser. Projektets målsättning är att ta fram väsentlig kunskap för framtida implementering. Eftersom smältakemin i sodapannan påverkar hela brukets kemikalieåtervinning, så innebär projektet att öka förståelsen kring viktiga kemitekniska utmaningar och möjligheter som behöver beaktas inför konvertering till oxyfuelförbränning. Några av projektets konkreta mål är att:

  • Genomföra omfattande experimentella tester med svartlut under varierande oxyfuelbetingelser 
  • Ta fram en modell som beskriver den komplexa kemin i sodapannan under olika oxyfuelbetingelser
  • Uppskatta kostnader för framtida implementering av oxyfuelkonceptet vid en befintlig svensk sodapanna och beräkna potentialen för CO2-reduktion från densamma, förutsatt en bibehållen ångproduktion
  • Tillgängliggöra lärdomarna genom vetenskapliga publikationer
Profile image

Kontakta Fredrik

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
12.Hållbar konsumtion och produktion
13.Bekämpa klimatförändringarna
Smurfit Kappa
Slutdatum: Elproduktion Sekundär områdes navigation:
Produktion och tillverkning
Biobaserade cirkulära processer
Massa och papper

Elektrokemiska processer för bioraffinaderi och hållbara bränslen

Elektrokemiska bioraffinaderiprocesser
Elektrokemiska bioraffinaderiprocesser

Under 2021 har en elektrokemitestbädd i labbskala etablerats i Örnsköldsvik. Denna teknik kan använda förnybar el för att skapa värdefulla kemikalier och alternativa bränslen från industriella avfallsströmmar.

Laboratoriemiljöer (LM)
Region Västernorrland

Chandani Singh

Forskare
+46 10 516 67 81 Läs mer om Chandani
Profile image

Kontakta Chandani

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Off
Division: Division Bioekonomi

Målet är att skapa en plattform för att skala upp elektrokemiska omvandlingar som kan integreras med annan enhetsdrift för att utvärdera och optimera nya processkoncept.

Den nya testbädden på RISE i Örnsköldsvik är en flexibel, innovativ plattform för att bedriva forskning och utveckling av industriellt relevanta elektrokemiska processer. Syftet är att utveckla elektrokemiska metoder för en effektiv och hållbar industriell tillväxt. Huvudsyftet med denna testbädd är:

- Att etablera en plattform för elektrokemiska omvandlingar som kan integreras med annan enhetsdrift till ett komplett processkoncept.

- Att skala upp processkoncept och utföra teknoekonomiska utvärderingar.

- Att utveckla teknik för omvandling av CO2 (CCU) och industriella sidoströmmar till kemikalier, bränslen, polymerer eller material.

Testbädden i Örnsköldsvik är ett komplement till de andra bioraffinaderipiloterna på sajten, för mer information klicka här. Inledningsvis pågår forskning i samarbete med KTH, SU, LTU, UmU och SLU inom följande områden:

  • Valorisering av industriella sidoströmmar för produktion av biobränslen och kemiskt råmaterial.
  • Carbon Capture and Utilization (CCU), där CO2 omvandlas till C1-C3 kemikalier.
  • Generering av grönt väte och rening av industriellt avloppsvatten.
Övrigt
Bioraffinaderi
Ej tillämpbart
2021

Adress

Hörneborgsvägen 10, Örnsköldsvik

Division (OLD): Division Bioekonomi Fossilfria drivmedel Sekundär områdes navigation:
Cirkulär omställning
Energilagring
Produktion och tillverkning
Kemiska processer och produkter
Elproduktion
Bioteknik

"Hos RISE får jag den variation jag behöver"

André Selander

På RISE arbetar fler än 3000 problemlösare med samhällets viktigaste utmaningar. En av dessa är André Selander som sedan sex månader tillbaka arbetar som forskare inom energiteknik.

Så länge han kan minnas har olika typer av energifrågor intresserat André Selander. Under studierna började fokus riktas alltmer mot biobränslen, och han insåg att det var det han ville arbeta med. Och nu gör han det, som forskare inom pyrolysprocesser vid enheten för energiteknik.

– Pyrolys är en väldigt, väldigt komplex och spännande process med enorm utvecklingspotential. Processen används redan inom industrin, samtidigt som stora möjligheter och användningsområden fortfarande är relativt outforskade, förklarar André Selander.

Viktigt med variation

Efter examen valde André att söka sig till forskningsvärlden. I arbetet på RISE möter han många olika sorters företag med olika problem och utmaningar att lösa, samtidigt som han har möjlighet att delta i något av RISE alla forskningsprojekt. Något som visade sig passa honom alldeles utmärkt.

En av de saker André uppskattar allra mest med sin tjänst är variationen mellan teori och praktik.

– Även om mitt arbete är väldigt teoretiskt och ofta kretsar kring problemlösning, måste jag få arbeta praktiskt också. I dag ägnar jag ungefär tre dagar i veckan åt att stå i labbet. Att kunna variera mellan mentala utmaningar och att arbeta hands-on, trots att jag är civilingenjör, är bästa tänkbara förutsättningar för en sån som mig, säger han.

I Piteå har RISE samlat en mängd kompetenser kring energiteknik. Det har dels skapat något av en ”one stop shop” när industrin söker samarbete eller partnerskap, men också för de anställda en stor yta för samarbeten och ständig närhet till kompletterande kompetens.

– Jag upptäckte med en gång hur stark samarbetsviljan är här och att det finns en stark team-känsla oavsett om du arbetar med solenergi, pyrolys eller förgasning. Det bidrog också till att det gick snabbt att komma in på arbetsplatsen när jag började här, berättar André Selander.

Jag tror att mitt jobb kommer vara både utmanande och utvecklande under lång tid.

Utmanande och utvecklande

Med bara sex månader på jobbet har André än så länge inte haft möjlighet att skala upp en process eller vara med och ta någon produkt till marknaden, men det är något han verkligen ser fram emot.

– Det blir en helt annan sak när en process flyttar ut från labbet och det är då den här anläggningen verkligen får komma till sin rätt, säger han.

Det är nu sex år sen André lämnade hemmet i Timrå för att flytta till Norrbotten och Luleå. Trots det har han inga planer på att lämna länet, snarare tvärtom.

– Jag tror att mitt jobb kommer vara både utmanande och utvecklande under lång tid. För varje projekt växer vår kunskap och kompetens, och energifrågorna kommer bara bli viktigare hela tiden. Så jag blir kvar, avslutar André Selander med ett leende.

JOBBA HOS OSS

På RISE arbetar över 3 000 kollegor som tillsammans bidrar till ett mer hållbart och konkurrenskraftigt samhälle. Vill du bli en av oss? 

Lediga jobb

Se fler intervjuer

Elproduktion Sekundär områdes navigation:
Produktion och tillverkning
Biobaserade material

Hydrotermisk förvätskning (HTL)

Hydrotermisk förvätskning (HTL)
HTL

Med hydrotermisk förvätskning (hydrothermal liquefaction- HTL) omvandlas biomassa till en flytande olja som i många avseenden liknar fossil råolja. Olja är huvudprodukten i HTL-processen men det bildas även mindre mängder av gas och fast fas (kol).

Ej tillämpbart
Region Västernorrland

Verónica Benavente

Forskare
+46 10 516 67 51 Läs mer om Verónica
Profile image

Kontakta Verónica

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.

Tomas Gustafsson

Senior Forskare
+46 10 516 67 67 Läs mer om Tomas
Profile image

Kontakta Tomas

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Off
Division: Division Bioekonomi

De fraktioner som uppstår i processen kan förädlas till olika produkter såsom bränslen, kemikalier och material. Processen sker i vatten och torkning av råvarorna är därmed inte nödvändigt vilket bidrar till att HTL är en energieffektiv process som kan omvandla många olika typer av biomassa.

På endast några minuter omvandlar HTL biomassa till biobaserad olja och kol, en liknande process som i naturen har tagit miljontals år och bildat den fossila varianten.

RISE har två batchreaktorer (300 ml) och en kontinuerlig pilot för hydrotermisk förvätskning under högt tryck och höga temperaturer i ett rum som är klassat för högtrycksprocesser. De mindre reaktorerna kan köras i temperaturer upp till 500 °C och 500 bar. Den större piloten är specificerad till 400 °C och 300 bar och körs som en fullt kontinuerlig process.

Det vanliga förfarandet är att först testa olika parametrar i mindre skala innan en större mängd tas fram i den kontinuerliga piloten. I dagsläget produceras ca 1 kg olja/dag men arbete pågår för att öka kapaciteten 10-20 gånger.

Processindustri
Bioraffinaderi
Ej tillämpbart
2016

Adress

Hörneborgsvägen 10, Örnsköldsvik

Division (OLD): Division Bioekonomi Sekundär områdes navigation:
Cirkulär omställning
Elproduktion
Biobaserade material

Energigemenskaper gör det möjligt att dela el med varandra

Hammarby sjöstad

Energigemenskaper är en smart metod för att kunna producera, återvinna och dela energi mellan bostäder, industrier och andra typer av lokaler. Sedan årsskiftet är det tillåtet att dela energi mellan bostadshus och med det utrymme för helt nya möjligheter.

En energigemenskap innebär att man kopplar samman ett närliggande byggnader i ett mindre system där man kan producera, dela, återvinna och till och med lagra energi. Fram till nu har möjligheterna att göra detta varit begränsade eftersom man inte fått dela el mellan bostadshus. Det ändrades i en förordningsändring som trädde i kraft den 1 januari 2022, under förutsättning att det handlar om byggnader inom samma fastighet eller grannfastigheter.

– Här finns stora möjligheter till energieffektivisering som är gynnsamt både ur klimatsynpunkt och när det gäller att minska energikostnaderna inom energigemenskapen. Därför bygger RISE upp kompetens med nationella och internationella samarbetspartners från städer, akademi, energibolag och industri i en serie projekt, säger Monica Axell, forsknings- och affärsutvecklare på avdelningen för Energi och Resurser hos RISE.

Bygger på ökat samspel

Inom energigemenskapen går det till exempel att producera solel som kan delas och lagras, jobba med lågtemperaturnät för fjärrvärme och där ta hand om olika typer av spillvärme från byggnaderna och bygga upp ett system med laddstationer för elbilar – som kanske dessutom kan delas i en bilpool. Med effektiv styrning är det möjligt att kapa effekttoppar och fördela energin där den behövs bäst för tillfället. Ett annan viktig nytta för energisystemet är att energigemenskaper kan bidra till flexibilitet, det vill säga anpassa användningen av energi så att den bättre matchar en mer dynamisk energiproduktion.

– Energigemenskaper bygger på ett ökat samspel mellan prosumenter, konsumenter och övriga aktörer i energisystemet för att öka andelen förnybar energi, spara energi och öka flexibiliteten. Genom att jobba med innovativa tekniker och systemlösningar kan man minska den köpta andelen el med 30 procent, säger Monica Axell.

Det här är både en viktig klimatfråga och kostnadsfråga

Pilotprojekt kring energigemenskaper

För att verkligen kunna studera energigemenskaper i bred mening – innovativ teknik, legala aspekter, samverkansformer samt governance- och affärsmodeller för energigemenskaper – driver RISE i samverkan med KTH projektet ”Systemförändring med lokalt delad energi”. Två piloter, ett i befintlig bebyggelse i Hammarby Sjöstad, och ett annat i Örebro i det ännu inte färdigbyggda bostadsområdet Tamarinden.

–  På så vis får vi med oss två olika perspektiv med olika behov av styrning. I Örebro är det staden som måste fatta besluten, medan initiativen i Hammarby Sjöstad måste komma underifrån från de som äger fastigheterna, säger Monica Axell.

Tio fastigheter till 2025

I Örebro kommer den planerade energigemenskapen bestå av tio fastigheter med 700 lägenheter, som planeras stå färdiga 2025.

– Det här är både en viktig klimatfråga och kostnadsfråga, där vi gemensamt kommer att kunna spara 3–5 miljoner kronor om året i minskade energikostnader, säger Jonas Tannerstad, chef för el och automation på ÖrebroBostäder.

I dagsläget finns beslut om ett gemensamt lågtemperaturnät för fjärrvärme, en gemensam infrastruktur för att dela el och en gemensam automationslösning. Nästa steg blir att skapa en handelsplats för den lokala handeln med el och att bilda själva energigemenskapen.

– Förhoppningsvis kan vi ha ett energiutbyte med företag i närheten också. Här finns till exempel en stor ICA-butik som behöver energi såväl som att lämna ifrån sig energi, säger Jonas Tannerstad.

Klimatneutralt till 2030

I Hammarby Sjöstad utgår energigemenskapen från ElectriCITY Innovation som är en ekonomisk förening med ett 80-tal medlemmar inklusive fastighetsbolag, 56 bostadsrättsföreningar, Stockholms stad, RISE, KTH, energibolag och ett stort antal andra företag. Målet är att stadsdelen ska vara klimatneutral till 2030 – tio år tidigare än Stockholms stad i stort.

– Energigemenskapen är ett led i vårt arbete med det. Tanken är att vi gemensamt ska kunna skapa en modell som kan spridas inte bara här, utan över hela världen. Klimatnyttan är det viktigaste. Men vi ser också att vi kan bidra till samhällsnytta på andra sätt. I Stockholm finns en effektbrist åtminstone fram till 2028 och det här är ett sätt att bidra till effektreserven. Och det finns en säkerhetspolitisk aspekt också. Om det skulle bli strömavbrott kan vi klara elförsörjningen själva under en period, säger Jörgen Lööf, vd för ElectriCITY.

Fem energi- och miljömål i projektet ” Systemförändring med lokalt delad energi”

  • Halvera effekttoppar.
  • Spara 30 procent energi.
  • Möjliggöra större produktion av lokalt producerad solel.
  • Minska fjärrvärmeförluster och koldioxidutsläpp med hjälp av lågtemperaturfjärrvärme.
  • Öka implementeringen av fossilfria transporter med hjälp av laddplatser och bilpooler. Målet är minskade koldioxidutsläpp med 20 procent.

De deltar i projektet ”Systemförändring med lokalt delad energi”

RISE, KTH, Örebro kommun, ÖrebroBostäder (ÖBO), E.ON, ElectriCity (leder piloten i Hammarby Sjöstad), Enstar, KTC, Siemens och Ellevio.

Erika Lönntoft

Projektledare
Läs mer om Erika
Profile image

Kontakta Erika

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.

Monica Axell

Affärsutvecklare
+46 10 516 55 19 Läs mer om Monica

Kontakta Monica

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Sekundär områdes navigation:
Cirkulär omställning
Elproduktion
Resurseffektiva städer
Samhällsbyggnad
Solenergi
Energilagring

Kombination av elektrifiering och biobränsle bidrar till effektiv omställning

Bioraffinaderi

För att klara klimatmålen behöver en mängd olika fossila produkter fasas ut och ersättas med förnybara. Men eftersom tillgången på dessa är begränsad gäller det att använda resurserna så smart som möjligt. Ett sätt är att använda processer där elektrifiering och bioenergi samverkar.

Kontakta oss

Vill du diskutera frågor som rör bioekonomi med oss? Fyll i formuläret så hör vi av oss.

CAPTCHA
Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.

Inom transportsektorn och industrin framställs ofta biobränslen och elektrifiering som konkurrerande alternativ i omställningen. Men de är tvärtom alternativ som behöver kombineras på flera olika sätt och som ofta kan ge synergier. 

– Min uppfattning är att man bör elektrifiera allt man kan inom transport och industri, eftersom hållbar bioenergi kommer att vara en begränsad resurs där efterfrågan kommer att överstiga tillgången”, säger Johan M Ahlström, enhetschef på RISE. 

– När det gäller transportsektorn kommer det, trots omfattande batterielektrifiering, fortfarande att finnas fordon som behöver gas och flytande bränslen, till exempel inom flyg- och sjöfarten, vilket innebär att dessa biobränslen måste produceras så effektivt som möjligt.

Klimatpositiv elproduktion

Genom att använda biomassa i kraftvärmeverk och kombinera det med bio-CCS – det vill säga koldioxidlagring av förnybara kolatomer – kan man få en förnybar, planerad och klimatpositiv elproduktion. Om detta sker i kombination med fjärrvärmeproduktion blir det mycket effektivt.

Ett annat grepp är att elektrifiera en del av processen när det gäller att tillverka biodrivmedel och biobaserade kemikalier. Det ger möjlighet att utnyttja biomassan på ett mer effektivt sätt, så att den räcker till mer. Ett exempel är att använda en process som kallas förgasning för att omvandla biomassan och sen använda elektrisk energi för att öka effektiviteten. Då kan man få ut mer än dubbelt så mycket produkt av samma bioråvara.

– Vi behöver vara rädda om de förnybara kolatomer som finns och utnyttja dem så väl som möjligt, säger Johan M Ahlström.

Vi behöver vara rädda om de förnybara kolatomer som finns

Långsiktiga och resurseffektiva lösningar behövs

I dagsläget tillverkas merparten av alla biodrivmedel av grödor som vete, majs och raps, liksom av slaktrester. Men betydligt mer biodrivmedel skulle kunna tillverkas av relativt outnyttjade restprodukter från skogen som grenar, toppar, bark, sågspån och restprodukter från massabruken. 

– Eftersom det inte är någon direkt resursbrist ännu och råvaran inte är så dyr kan det vara kortsiktigt billigare att elda upp en del av den för att få energi till processerna. Och eftersom det är biogent koldioxid kostar det heller inget att släppa ut det. Så det är viktigt att vi lyfter frågan och ser till att vi får mer långsiktigt hållbara lösningar med högre resurseffektivitet. Det gäller både befintliga skogsindustrier och nya framväxande bioraffinaderier, säger Johan M Ahlström

RISE är involverade i flera projekt på området, både när det gäller teknikutveckling och systemstudier. I flera projekt tittar man på hur den skogsbaserade restprodukten lignin kan användas effektivare än idag. Andra projekt handlar om det som kallas bioelektrobränslen och andra sätt att öka resurseffektiviteteten i bioraffinaderier.

– Vi hjälper också enskilda företag att titta på deras processer. Vår uppmaning är att verkligen tänka långsiktigt redan nu och bygga processer där man tar tillvara på den värdefulla biomassa vi har på ett effektivt sätt, säger Johan M Ahlström.

Johan M Ahlström

Enhetschef
+46 10 516 65 43 Läs mer om Johan M
Profile image

Kontakta Johan M

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Fossilfria drivmedel Sekundär områdes navigation:
Cirkulär omställning
Elproduktion
Produktion och tillverkning

Så ska Sverige möta det ökande elbehovet

Konstruktion av vindkraftverk

Sverige behöver öka sin elproduktion markant till 2050 för att klara elektrifieringen av samhälle och näringsliv. Men förutom att öka produktionstakten kan också effektivisering, bättre beslutsfattande och en vilja att se till hela systemet snarare än på enskilda delar vara en del av lösningen.

För att Sverige ska kunna nå sina klimatmål behöver processindustrin gå över från fossila bränslen och råvaror till el. Mycket el. Lägg därtill elektrifieringen av fordonsflottan, och en hel del annan energiintensiv verksamhet som datahallar så blir ökningen i elkonsumtion de kommande trettio åren markant. Cirka 6-8 terawattimmars ökning per år, motsvarande 300 000 eluppvärmda villor, årligen kommer att behövas. Men var ska all den elen komma ifrån?

– Det finns inte ett svar på den frågan, inget antingen/eller, säger Caroline Haglund Stignor, förstärkningsområdesledare på RISE. Det handlar om olika perspektiv, vad vi kan göra inom kort, och vad vi kan göra med hjälp av ny teknik på längre sikt.

På kort sikt: landbaserad vind och solkraft

Här och nu, det närmaste decenniet, är landbaserad vind- och solkraft ett av de enklaste sätten att snabbt och till relativ låg peng bygga ut elproduktionen. Solkraften kan dessutom byggas nära konsumenterna, på taken i städer.

– Landbaserad vindkraft fyller en viktig funktion det närmaste decenniet. På längre sikt, cirka 10-20 år, är det sannolikt från den havsbaserade vindkraften vi kan få ut riktigt stor effekt, men den tar längre tid att få på plats, säger Caroline Haglund Stignor.

Samverkan mellan olika kraftslag

Sol- och vindkraft har den fördelen att de kompletterar varandra i så måtto att solen ofta lyser när vinden mojnar, och vice versa. Men det behövs fler energikällor än så.

– Historiskt sett har vi sett energi som någon form av fri tillgång som bara ska finnas där, en energikälla i taget, säger Stefan Ivarsson, enhetschef på RISE.

– Men det räcker inte. Vi behöver byta ut det synsättet mot ett perspektiv där vi tittar på både energi och effekt, där vi får ett systemperspektiv på hela energisektorn och får de olika kraftslagen att samverka bättre med varandra. Vi kan inte säga ”bara sol” eller ”bara kärnkraft” eller ”bara vind”, för då tappar vi samspelet. Olika kraftslag har olika fördelar, och vi måste få till ett system där de små och de stora kugghjulen snurrar tillsammans i ett större samspel.

Ett exempel är den studie som visade att vattenkraften har en stor potential att vara effektreglerande i samspel med sol- och vindkraft, men ett sådant scenario kräver ombyggnation av vattenkraftverk som ännu inte har skett.

– Andra spännande möjligheter är energilager i form av vätgas i bergrum, eller värmelagring i berget, det viktiga är att vi ser hur hela energisystemet kan samspela, säger Stefan Ivarsson.

Vi kan också tjäna jättemycket på att effektivisera

Nybyggnation inte enda lösningen

Men vare sig nybyggnation i form av nya energikällor eller ombyggnad av befintliga kan göra hela skillnaden.

– Vi kan också tjäna jättemycket på att effektivisera, det får vi inte glömma bort i den här debatten, säger Malin Unger, projektledare på RISE.

– Det kommer inte att räcka hela vägen, men det finns stora samhällsekonomiska vinster i att inte skynda för fort, utan att faktiskt först utvärdera vart vi kan tänka om och vad vi kan effektivisera.

Samtidigt manar hon till eftertanke även av andra skäl.

– Vi behöver bygga ut produktionen, men om vi bygger för mycket för fort finns det risker att vi tummar på kvalitet och missar system- och livscykelperspektivet. Varken bransch, näringsliv eller offentlig sektor hinner med. Där kan vi på RISE vara en viktig partner, dels på grund av vår bredd och kompetens, dels genom den opartiska kvalitetskontrollen. Vi kan vara en part som för samman aktörerna och hjälper till att hitta gemensamma vägar fram.

Caroline Haglund Stignor

Förstärkningsområdesledare Robust och Flexibelt Energisystem,Senior forskare
+46 70 518 55 45 Läs mer om Caroline
Profile image

Kontakta Caroline

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.

Malin Unger

Gruppchef
+46 10 516 58 87 Läs mer om Malin
Profile image

Kontakta Malin

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Elproduktion Sekundär områdes navigation:
Cirkulär omställning
Solenergi
Energilagring

Hur kan elmarknaden skapa förutsättningar för en kraftigt ökad elproduktion?

Vindkraftverk och solpaneler

Sverige behöver öka sin elproduktion med motsvarande cirka 300 000 eluppvärmda villor. Varje år. En ökning som garanterat kommer att skaka om både producenter och konsumenter på elmarknaden.
– Både tillståndsprocesser, marknadsmodeller och prisområden kan behöva ses över för att skapa förutsättningar för den här ökningen, säger Jan Djurström, chef för enheten för elkraftssystem på RISE.

Mellan sex och åtta terawattimmar, motsvarande cirka 300 000 eluppvärmda villor – så mycket måste den svenska elproduktionen öka varje år de kommande 30 åren.

– Framförallt beror det på industrins elektrifiering eftersom det krävs enorma mängder el när processindustrin ska ersätta fossila bränslen med elektricitet för att nå klimatmålen, förklarar Jan Djurström. Några exempel på detta är fossilfri stålproduktion uppe i norr samt nya fabriker för att tillverka battericeller runt om i landet.

Obalans mellan konsumtion och produktion

Så länge en sådan ökning av efterfrågan sker i balans med produktionen skulle det inte behöva betyda några större problem på elmarknaden.

– Men utmaningen är att det tar lång tid att bygga produktion. Konsumtionen har i princip legat stilla i 30 år, men nu drar den iväg i stora kliv, och frågan är hur investeringarna i ny produktion ska kunna gå i takt med den här ökningen i efterfrågan.

Ett problem är priset. I norra Sverige produceras mängder med el, men efterfrågan idag är relativt liten och flaskhalsar i leveranserna till södra Sverige gör att elpriset där är för lågt för att skapa bra möjligheter till investeringar.

– Samtidigt vet vi att vi står inför en energiomställning, inte minst i norra Sverige, så frågan är när investerare ska våga ta besluten om att bygga ut elproduktionen.

Konsumtionen har i princip legat stilla i 30 år, men nu drar den iväg i stora kliv

Prisavtal och riskhantering viktiga frågor

I södra Sverige är priset redan intressant för investerare, men där är det snarare tillståndsprocesser och överklaganden som sätter käppar i hjulet. Vad är det då som krävs för att energimarknadens parter ska kunna bidra till energiomställningen i god tid?

– Det är en infekterad fråga med många svar. Men till exempel kan prisavtal, så kallade Power Purchase Agreements, som är långsiktiga avtal om kraftproduktion mellan en specifik producent och en specifik konsument bli mer vanliga.

En annan sak som Jan Djurström menar att elmarknadens aktörer, både konsumenter och producenter, behöver se över är sin riskhantering.

– En energiomställning innebär till exempel finansiella risker, både för köpare och säljare, och därför blir det viktigt att se över sin riskexponering så att man är förberedd för olika scenarion.

Regelverk behöver ses över

Dessutom behöver mer regulatoriska aspekter ses över, till exempel regelverket som styr hur kraftnäten får byggas ut.

– Nätägarna har inte fått bygga nät på spekulation tidigare. Anledningen är att de inte ska kunna utnyttja sin monopolsituation för att göra överinvesteringar, men det innebär också att de till stor del hindras från att vara proaktiva. Tidigare har det funkat att inte kunna erbjuda mer nätkapacitet förrän om tio år, men så kommer inte elmarknaden att se ut framöver.

Stöd från RISE

Oavsett vilken roll man spelar på elmarknaden finns det med andra ord många saker att se över, något som inte alltid är helt enkelt. Därför erbjuder RISE en rad tjänster för både privata och offentliga aktörer.

– Vi kan till exempel hjälpa till med prognoser över hur energiomställningen och energimarknaden kommer att utvecklas, vi kan hjälpa till med riskbedömningar och vi kan hjälpa till med analyser av hur regelverk och förordningar kan behöva ändras för att bidra till energiomställningen.

Elproduktion Sekundär områdes navigation:
Systeminnovation
Data Science

Stora investeringar krävs för att klara elektrifieringen

Vindkraftverk

Energiomställningen innebär att nya typer av aktörer ger sig in i energibranschen. Den trenden väntas bara växa sig starkare när stora globala kapitalflöden söker nya hållbara investeringar.
– Vi har verkligen förutsättningen för att åstadkomma något som kan visa vägen för resten av världen, säger Sara Bargi på RISE, fokusområdesledare inom framtidens elsystem.

Vind- och solkraftsutvecklaren OX2 har lämnat över vindkraftparker till Ikea och Google – jättar som säkrar förnybar el genom eget ägande. De svenska AP-fonderna har börjat investera i vindkraft, några år efter många av våra europeiska grannländer. Överlag tappar de traditionella energibolagen andelar när annat kapital attraheras.

– Långsiktiga ägare med en hållbarhetsprofil, bland annat pensionsfonder, har gjort mycket för att utveckla vindkraften i Sverige. Genom mångåriga elhandelsavtal, så kallade PPA:er, får ägaren en stabil avkastning på insatt kapital, samtidigt som svenska hushåll och industri får tillgång till billig el – landbaserad vindkraft är det billigaste sättet att bygga ny elproduktion i Sverige idag. Men även solcellselen har minskat kraftigt i kostnad och stora solcellsparker som byggs idag i Sverige är lönsamma utan subventioner, säger Sara Bargi.

Krävs stora investeringar

För att klara energiomställningen behöver investeringarna i fossilfri energi öka. På en global nivå menar internationella energiorganet IEA att investeringarna måste upp från 2 procent av globala bruttonationalprodukten till 4 procent år 2030, vilket motsvarar en årlig investeringsnivå om 1300 miljarder dollar. Detta kan låta mycket, men det motsvarar hur mycket som investerades i fossil energi så sent som 2014.

Larry Fink, vd för världens största kapitalförvaltare Blackrock, understryker i sitt årliga brev från 2022 riktat till företagsledare att ”kapitalet som letar nya idéer saknar motstycke”. Han skriver vidare: ”De kommande 1000 enhörningsföretagen kommer inte att vara sökmotorer eller sociala medier-bolag, de kommer att vara hållbara, skalbara innovatörer – startups som hjälper världen att bli fossilfri och energiomställningen överkomlig för alla kunder”.

– Här kan Sverige ta en roll både som attraktivt land för investerare, och med egna innovationer och exporter, säger Sara Bargi.

Satsning ska driva på energiomställningen

Hon är med i RISE-teamet bakom Energiklivet, en satsning tillsammans med energibranschens aktörer för att snabba på och driva innovation i energiomställningen. Förutom en komplexitet i teknik och system handlar mycket om att få till flexibla regelverk, fungerande marknadsmodeller och bredare samverkan.

– Vi behöver prova mycket och ha en hög andel av experiment. Sveriges innovationsportfölj på energiområdet måste dubblas eller tripplas. Och det handlar inte enbart om tekniska innovationer – det behövs nya processer och affärsmodeller, miljöinnovationer, och nya sätt att implementera ny teknik där allmänheten också är delaktig i omställningen. Annars kommer det inte att hända.

Vi behöver hitta nya arbetssätt och jobba mer tillsammans för att få detta att hända

Många lösningar finns redan idag

Sara Bargi säger att väldigt mycket av elektrifieringen skulle kunna ske med teknik vi redan känner till idag. Därtill finns lovande lösningar som fler marknader för stödtjänster till elnätet och nya typer av energilagring som kan komma att få genomslag och hjälpa till att snabbare tränga undan fossilbaserade system.

– Vi behöver hitta nya arbetssätt och jobba mer tillsammans för att få detta att hända. Sätta upp demo- och testprojekt, köra policylab och implementera tidiga dialogprocesser. Energibolagen och projektutvecklarna måste prata mer med energianvändarna och mer på djupet förstå deras behov – liksom de måste förstå lokala organisationer och miljörörelsen. Genom bred innovation kan vi hitta lösningar och använda innovationsåtgärder i praktiken.

Utöver de satsningar som går att göra inom ramen för Energiklivet jobbar RISE sedan tidigare med olika aktörer för att spetsa klimatarbetet. Både företag och samhälle får hjälp att förstå och agera på de stora utmaningar som ligger framför dem genom analyser, rådgivning, färdplaner och projekt. Sara Bargi nämner som exempel arbetet med energiplaner i Västra Götalandsregionen och Region Skåne.

– Vi jobbar mycket med policy i flera kommuner och regioner. Att konkretisera deras miljömål, att de har rätt planer och tar rätt beslut. Vi hjälper dem att bryta ner planer för att de ska kunna vara fossilfria ett visst år och gör det mätbart och genomförbart.

Sara Bargi

Projektledare
+46 10 516 50 04 Läs mer om Sara
Profile image

Kontakta Sara

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Elproduktion Sekundär områdes navigation: Systeminnovation

Samverkan kring tillståndsprocesser gör energiomställningen möjlig

Havsbaserad vindkraft utanför Köpenhamn

Tekniken för energiomställningen finns. Däremot är tiden knapp, Sverige ska vara klimatneutralt senast 2045. Om tidtabellen ska hålla för samhällets snabba utbyggnad av elnätet krävs mer och bättre samarbete mellan energibranschens aktörer – och färre långdragna tillståndsprocesser.

Regelverk, planering, delaktighet, informationsutbyte och beteendeförändring ligger under lupp i RISE-initiativet Energiklivet. Det finns värdefull tid att vinna främst i de delar som går in i tillståndsprocesser och regleringar. Sådana frågor som är underutvecklade i relation till den tekniska utvecklingen, resonerar Sara Bargi, projektledare på RISE.

– Generellt sett så är teknisk utveckling och forskning okontroversiell och politiskt ofarlig. Men att ändra på regelverk är svårare och har en politisk kostnad på ett helt annat sätt, säger hon.

Sara Bargi är drivande i Energiklivet, ett RISE-initiativ för att göra verkstad av Sveriges klimatmål som förutsätter en snabb och genomgripande elektrifiering av samhället. Dagens ledtider för att bygga eller förändra infrastruktur är ett ökänt hinder. En stamnätsledning kan ta 10–15 år att få på plats, räknat från planering till drift.

Delaktighet och nya angreppssätt kan lösa målkonflikter

Tidsbovarna är flera. Målkonflikter mellan vad som är önskvärt globalt men mest i vägen lokalt ligger bakom ett och annat överklagat vindkraftsprojekt.

– Det här behöver fördjupas och angripas på nya sätt. Det kan finnas mer innovativa sätt att angripa målkonflikter på, inte bara att det ena är viktigare än det andra, säger Sara Bargi. Vi behöver se till att involvera människor, att få dem delaktiga i omställningen, visa på fördelarna. Annars riskerar energiomställningen bromsas upp.

– Det är viktigt att testa nya sätt att göra saker på. Konflikten ligger mellan rättssäkerhet och förutsägbarhet, och myndigheters sätt att pröva nya lösningar.

Dialog viktigt för effektiv process

Anna Månsson är expert på tillståndsprocesser hos RISE. Hon satt med i Miljöprövningsutredningen som bland annat tittade på hur den inledande samrådsprocessen enligt miljöbalken kan förbättras.

Hon säger att en ärlig dialog mellan verksamhetsutövaren och länsstyrelsen är fundamentalt för en effektiv process. Problemen måste upp på bordet så tidigt som möjligt. Ju större transparens och tydlighet, desto enklare att avgränsa en miljökonsekvensbeskrivning eller avgöra omfattningen på beslutsunderlag.

–Det är viktigt att man försöker hjälpa varandra framåt. Sedan har man olika roller som verksamhetsutövare och myndighet, man vill olika saker.

Hon understryker vikten av att vara tydlig. Och att våga sålla. Ingen är betjänt av stora utredningar som ger svar på frågor som inte är nödvändiga.

–En viktig slutsats är att begränsa tillståndsprocessen till att handla om det som faktiskt kräver tillstånd. Man ska inte i onödan putta in saker som man kan lösa enklare med tillsyn, säger hon.

–Syftet är inte att försämra miljöskyddet. Fortfarande ska det vara höga miljökrav men fokus på det som är viktigt.

Det är viktigt att man försöker hjälpa varandra framåt

Lyckad etablering i Skellefteå

Joachim Nordin, vd på Skellefteå Kraft, håller fram Northvolt-etableringen som ett lyckat exempel på samverkan mellan region, kommun och näringsliv. Det gällde då att ”göra den bästa miljöansökan som någon någonsin hade sett” och undvika de tidsödande loopar som uppstår när ofullständiga ansökningar måste kompletteras.

Däremot är erfarenheten en annan när det gäller möjligheten att ändra i en befintlig vattenkraftanläggning och undvika omprövning av hela tillståndet.

– Just när det kommer till tillstånd för vattenkraft verkar det svårare att få till stånd samverkan mellan myndigheter och näringsliv. Man är inte van, utan inställningen är mer: ”Vi får mötas i domstol och se vem som vinner.”

Hitta lösningar tillsammans

Sara Bargi har stora förhoppningar på att komma vidare när alla aktörer i Energiklivet kan samlas i samma rum. Här återfinns myndigheter, företag, branschorganisationer, länsstyrelser, regioner, kommuner – som i någon mån får representera det allmänna intresset.

– Målet är att hitta lösningar tillsammans. Inte bara skicka en önskelista till politikerna. Är det så att elbolagen är dåliga på samråd, då kanske de får höra det av länsstyrelsen. Kanske blir det ett steg på vägen till att hitta bättre lösningar?

Sara Bargi

Projektledare
+46 10 516 50 04 Läs mer om Sara
Profile image

Kontakta Sara

CAPTCHA

* Obligatoriskt

Genom att skicka in formuläret behandlar RISE dina personuppgifter.
Elproduktion Sekundär områdes navigation: Innovationsledning