En hållbar omställning av energisystemet mot en ökad andel bioenergi

Detta tvärvetenskapliga doktorandprojekt inom Forskarskola Energisystem har genom ett holistiskt angreppssätt studerat betydelsen av och möjligheterna för en hållbar omställning av energisystemet mot en ökad andel bioenergi, i utvecklingen mot en biobaserad ekonomi. Fokus har varit på bioraffinaderier baserade på skogsråvara, för produktion av olika energibärare med potential att bidra till en utfasning av fossila bränslen i energisystemet. I projektet har ett kunskaps- och modellramverk byggts upp som möjliggör såväl avancerad systemanalys relaterat till Sveriges bioråvaror från skogen och deras roll i ett hållbart energisystem, som analys av omställning av processindustrin mot framtidens bioraffinaderier. I projektet har vi belyst olika systemaspekter relaterat till utvecklingen av och investeringar i bioraffinaderier, hur detta kan gå till, vilka effekter storskalig implementering av bioraffinaderier eller annan avancerad användning av bio-råvaror skulle få på råvarusystemen och industristrukturen i Sverige, samt vilka styrmedel som kan vara relevanta. Forskningsfrågorna har utgått från Sverige och svenska förhållanden, men med ett tydligt internationellt perspektiv på såväl resurser och tekniker, som policy- och marknadsaspekter.

Ur marknadssynpunkt illustrerar resultaten vikten av att ta explicit hänsyn till marknadsrespons i processen för utveckling och genomförande av energi-omställningen. Skogsindustrisektorn och bioenergisektorn är, som exempel, mycket nära sammanlänkade och kan antingen komma att hjälpa eller stjälpa varandra, beroende på policydesign. Resultaten visar också på att för en ökad efterfrågan på bioenergi kan man förvänta sig en industriell omvandling, liksom en ökad skogsavverkning. Samtidigt kan en politik som syftar till att öka användningen och produktionen av miljövänliga bränslen skapa oönskade inlåsningseffekter med teknik som är beroende av fortsatt användning av icke hållbara råvaror.

Ur teknik- och värdekedjesynpunkt visar resultaten att integrering med befintlig industri och befintliga försörjningskedjor för skogsbiomassa förvisso både kan öka energieffektiviteten och förbättra den ekonomiska prestandan, men att den energimässigt optimala integrationen inte alltid ger lägst produktionskostnader.

Genom att tillämpa ett mjuklänkat metodkombinerande modell- och analys-ramverk har vi också belyst och utvecklat komplexiteten i hur systemkostnader för storskalig implementering av skogsbaserade bioraffinaderier är sammansatta. Ramverket kan användas för att, exempelvis, identifiera inte bara det styrmedels-stöd som skulle behövas för att möjliggöra en första lönsam bioraffinaderi-anläggning, utan också det stöd som skulle krävas för att upprätthålla en storskalig produktion av t.ex. skogsbaserat biodrivmedel. Resultaten från tillämpningen av ramverket belyser också komplexiteten i relationen mellan perspektivet hos anläggningsägare å ena sidan, och policybeslutsfattare å andra sidan. De lösningar som har lägsta kostnad för en anläggningsägare är inte nödvändigtvis desamma som de som skulle föredras av en beslutsfattare på policynivå, på grund av förekomsten av dolda indirekta kostnader.