SOU 1977:61

Energi - program för forskning, utveckling, demonstration : EFUD 78

1. Programstruktur

2. NE:s instruktion

3. Utgifter 1975/78 och avvecklingskostnad

1978/81

4. Sammanställning av medelsbehov på olika ambitionsnivåer

Bifogas separat:

Plan BIOSYSTEM

TORV

SKIFFER

KOL

FISSION

FUSION VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI SOLENERGI FJÄRRSPILLVÄRME NYA BRÄNSLEN

sid 45 51 55

57

ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK

1. SYFTE OCH OMFATTNING

Planen för programmet Energiproduktion utgör det underlag som NE enligt direktiv skall lämna till delegationen för energiforskning (DFE), tillika energikommissionens expert— grupp för forskning och utveckling. Det utgör därmed en del av det totala underlag som DFE skall bearbeta inför statsmakternas beslut om energiforskningens inriktning

och omfattning sedan det nu pågående treårsprogrammet ge— nomförts. DFE har benämnt sitt underlag PFE 78. Direktiv för NE:s programplanering har i omgångar lämnats av stats—

makterna och av DFE.

1.1. Planens uppbyggnad

Programplanen består av denna på mål och medel inriktade sammanfattande plan, i vilken även vissa programgemen— samma frågor behandlas och ett antal bifogade planer för

delar av programmet. Dessa delar har av NE tills vidare

benämnts NE—program. Det sätt på vilken indelningen sker är av väsentlig betydelse för programmets mål och medel

och behandlas inledningsvis i det följande.

Det sätt på vilket planerna för NE—programmen utformats har bestämts även av andra krav än de som har att göra

med PFE 78. Planerna används av NE dels i det egna interna arbetet, dels i dialogen med ett stort antal instanser

vid genomförandet av programmet. Hänsyn härtill har där—

för också tagits vid utformningen.

1.2. Programstruktur

NE arbetar f n med en strukturell indelning av programmet

i 33 st områden. Dessa områden är antingen identiska med

eller en underindelning av de 10 st delprogram, som stats—

makterna fastställde 1975 i samband med programmets till—

komst.

Erfarenheterna från det praktiska arbetet inom programmet visar att energipropositionens programindelning har fun— gerat hyggligt men att det är önskvärt och möjligt att finna en mera ändamålsenlig struktur. I NE:s anslagsfram— ställning för 1977/78 skisserades ett förslag till för— ändrad struktur. Överläggningar med industridepartementet och DFE ledde emellertid till överenskommelsen att arbeta med det löpande programmet utan någon väsentlig struktur— förändring under hela den första treårsperioden (1975/76— 77/78) men att utforma programplanerna för nästa treårs—

period (1978/79—80/81) med en ny programstruktur.

Mot bakgrund härav har NE nu utformat programplaner i en— lighet med en förbättrad programindelning. Den bedöms ut— göra den för närvarande mest ändamålsenliga kompromissen

mellan olika önskemål.

Programplaneringen genomförs med en indelning i nedanstå— ende delar, som förslagsvis av NE tills vidare var och en benämns NE-program för att skilja dem från beteckningarna "område" och "delprogram" som kommer att användas i genom— förandet av programmet treårsperioden ut. Sambanden mel— lan de 33 områdena och de 15 NE—programmen visas i bila—

ga 1. De föreslagna NE—programmen är:

BIOSYSTEM TORV

SKIFFER

KOL

NATURGAS

OLJA

FISSION

FUSION

VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI SOLENERGI FJÄRRSPILLVÄRME NYA BRÄNSLEN ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK

Till de 15 NE—programmen kommer, åtminstone i NE:s plane— ring, ett ytterligare element "Gemensamt", som omfattar kostnader för kansli, övergripande programplanering, in— formationsaktiviteter och vissa andra för programmet Ener— giproduktion gemensamma funktioner. 1 statsmakternas och DFE:s hantering kan kostnaderna för denna post fördelas

på de 15 programmen eller särbehandlas.

För NE—programmen NATURGAS och OLJA har inga programpla— ner ännu utarbetats. Skälet härtill är att förutsättningar för att utarbeta en plan för insatser från NE:s sida hit— tills saknats. De båda områdena har emellertid givits en egen identitet för fullständighetens skull och för att

det är sannolikt att förutsättningarna inom kort kommer

att klarna.

"fl—väll

1 [1

':'-Grå? N.

,'tf' m.,.

"'.' .'.-_._f

'rl' .. . '.f.'

e m ...a»... gul-? iii—Eltlii-A'mwn '.'”? 'sm

2. PROGRAMMETS MÅL

Målet för programmet Energiproduktion anges i energipro— positionen (prop l975:30, sid 445) vara att "öka och säkra tillförseln av energi". Energiproduktionssystemet bör,

sägs det vidare, i detta syfte

utvidgas för att kunna utnyttja fler energislag och fler leveranskällor för energi,

— ges högre grad av flexibilitet vad gäller utbytbarhet mellan primärenergislag och leverans av förädlad energi,

utnyttja energipotentialen i större utsträckning,

kunna konvertera primärenergin till förädlade ener-

gislag anpassade till användarnas behov.

2.1. Programblock och mål

Sambandet mellan energipropositionens förändringsmål och de olika NE—programmen och deras mål visas i följande schema där NE—programmen sammanförts i tre programblock

med varsin målformulering.

o

Block _A Mal:

Att i väsentlig omfattning försöka ersätta im— portolja med andra energiråvaror, i första hand

de i Sverige förekommande.

Program:

BIOSYSTEM TORV SKIFFER

KOL NATURGAS OLJA

FISSION FUSION

Block B Mål:

Att i väsentlig omfattning försöka utnyttja de förnyelsebara naturenergiformerna för el—, värme—

och bränsleproduktion.

Program:

VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI SOLENERGI

Block_£ Mål:

Att försöka höja verkningsgraden, flexibilite— ten och säkerheten i energiproduktions— och distributionssystemet genom system— och kompo— nentutveckling och genom ökad möjlighet till

bränslesubstitution. Program:

FJÄRRSPILLVÄRME NYA BRÄNSLEN ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK

NE—programmens mål synes väl uppfylla de krav som energi— propositionens målformulering ställer. De målformulering— ar som angivits för de tre blocken är emellertid lättare att arbeta med. De används därför i det följande och ut—

gör tillsammans målet för programmet Energiproduktion.

2.2. Energipolitiska utgångspunkter

1975 års energipolitiska beslut innehöll detaljerade be— skrivningar av förutsättningar och delmål. I väsentliga delar får dessa fortfarande antas gälla — i andra delar råder emellertid idag andra förhållanden. I vissa frågor råder oklarhet om det ena eller det andra förhållandet är för handen. De mål som i det föregående formulerats för programmet Energiproduktion kan emellertid knappast ifrå—

gasättas.

Viktigast i 1975 års beslut var en minskning av energi— konsumtionens ökningstakt. Fram till 1985 skulle ökningen begränsas till ZZ per år för att därefter helt försvinna. Elandelen tilläts emellertid öka med 62 per år till 1985 — efter denna tidpunkt angavs inget beträffande andelen el. ökningsgraden till 1985 innebar en minskning från 4 ä SZ resp 7 ä BZ årlig tillväxt före 1973 (basår för 1975 an—

vända beräkningar).

Förändringarna fram till 1985 skulle väsentligen åstad— kommas genom besparingar på konsumtionssidan, genom ökad andel samproduktion av el och värme i mottrycksanläggning— ar och genom att kärnkraftandelen skulle öka från mindre än 12 till 12% av den totala energiproduktionen (med unge— fär motsvarande reduktion av andelen importolja). Föränd— ringarna i energibalansen till 1985 antogs inte till nå— gon nämnvärd del vara ett resultat av utveckling av nya energikällor. Bidrag baserade på utvecklingsresultat inom programmet Energiproduktion antogs således i allt väsent—

I mars 1977 presenterade SIND en referensprognos på upp— drag av energikommissionen. Referensprognosen upptar bl a den slutliga användningen av energi 1985 och 1995. SIND:s prognos visar en ökning av den totala energianvändningen med 2,12 per år 1976—1985 och 1,12 per år 1985—1995. El— användningen ökar med ca 4,72 per år 1976—1985 och med 2,82 1985—1995. Jämfört med 1975 års prognos för 1985 ligger SIND:s prognos knappt 22 lägre för den totala ener— giåtgången och ca 142 lägre för elåtgången. Av elförbruk— ningen ökar elvärmen med ca 8—92 per år. Oljeåtgången hos de slutliga användarna ligger ca 122 högre i SIND:s re—

ferensprognos jämfört med 1975 års prognos.

Betydelsen av att reducera det mer är 702—iga beroendet

av importolja har markerats såväl före som efter regerings— skiftet. Någon ny normerande precisering, jämförbar med

den som angavs i 1975 års beslut har inte gjorts. Detta energipolitiska mål torde dock idag vara det viktigaste utvecklingsmålet om vilket allmän enighet råder. Betydel— sen av och stödet till energibesparande åtgärder har

också markerats kraftigt, liksom önskemålet att på sikt övergå till att utnyttja de förnyelsebara energikällorna.

I det sistnämnda avseendet har dock endast kvalitativa

uttalanden gjorts av statsmakterna.

2.3 Införande av nya energikällor

Införande av nya energikällor i det svenska energipro— duktionssystemet är en mycket sällsynt händelse. Det finns ingen allmänt giltig och av alla accepterad modell för hur det ska gå till. Det är därför väsentligt att fortsättningsvis utforma programmet Energiproduktion på basis av en genomtänkt och redovisad uppfattning om in—

förandeprocessen, dess aktörer och rollfördelning.

Om vissa grundläggande principer råder ingen osäkerhet.

Sedan en ny energikälla väl införts och börjat komma till användning ska dess vidare utveckling bestämmas i ett sam— verkande system av energiproducenter och energikonsumen— ter, utrustningstillverkande industri och föreskrivande myndigheter samt eventuellt efter vissa av statsmakterna beslutade energipolitiska riktlinjer. I ett inledande ske— de efter introduktionen i energiproduktionssystemet kan härvid ett särskilt finansiellt bidragsstöd till energi— producenten komma ifråga. Finansiellt stöd till tillverk— ande industri kan härutöver förekomma — men torde då vara att betrakta som ett industripolitiskt snarare än ett ener—

gipolitiskt instrument.

Programmet Energiproduktion är, liksom energiforsknings— programmet i övrigt, i första hand inriktat på att främja och stödja den utvecklingsprocess som ska genomlöpas fram till den tidpunkt då energiproducenten inom det ovan skisserade systemet själv kan åstadkomma den erforderliga vidareutvecklingen. Den utvecklingsfas som då har börjat

benämns i det följande "användning och vidareutveckling".

Programmet är vidare tänkt att vara ett komplement till

de normala utvecklingsprocesserna ett komplement vars avsikt är att säkerställa att en energipolitiskt önskvärd utveckling verkligen kommer till stånd. Programmet måste således baseras på en hypotes om vad som händer programmet

förutan.

Helt klart är dessutom att programmet måste utformas så att programmets stöd planeras upphöra då utvecklingsfasen

"användning och vidareutveckling"

börjar. Det är emeller— tid inte enkelt eller ens idag möjligt att bedöma när detta kan komma att inträffa — varken vad beträffar ka— lendertidpunkt eller läget i utvecklingsprocessen. Pro— grammet måste således baseras på en hypotes även i detta

avseende.

Beträffande båda de nämnda hypoteserna bör marginalen för osäkerhet ligga på rätt sida, d v s hellre överstimulans än understimulans. Det sistnämnda kan leda till att de

stödåtgärder som vidtagits blir helt utan effekt.

Den utvecklingsfas som efter påbörjade introduktionsåt— gärder startar kännetecknas av osäkerhet om huruvida den nya energikällan på ett bestående och av egen kraft ut— vecklingsdugligt sätt verkligen införts för att stanna. Denna utvecklingsfas benämns i det följande "introduk—

tionsskedet". Utvecklingsprocessen fram till introduk—

tionsskedets början kan med fördel anses bestå av en

första fas "idévärdering" och en därpå följande fas "tek—

nikutveckling och försök".

Enligt NE:s uppfattning är prototyp— och demonstrations— anläggningar ofta nödvändiga inslag inte bara i introduk— tionsskedet, utan även i tidigare utvecklingsfaser. Det är i sådana fall inte ändamålsenligt att särskilja ett statligt finansiellt stöd till prototyper och demonstra— tionsanläggningar från stöd till övrig forsknings— och utvecklingsverksamhet. Planerna för de enskilda NE—pro— grammen har utformats i konsekvens härmed. Begreppen pro— totyp och demonstration används sålunda i planerna för NE—programmen utan direkt hänsyftning på energiproposi— tionens användning av begreppen som avser introduktions— skedet. I uppskattningen av medelsbehovet för de olika NE—programmen har en särredovisning av ett särskilt stöd— behov till prototyper och demonstrationsanläggningar där—

för inte heller skett.

Det är vidare, enligt NE:s mening, inte ändamålsenligt

att administrera de statliga stödåtgärderna i en och sam— ma utvecklingsfas på ett splittrat sätt. Krävs långtgående samordning med åtgärder vidtagna inom energiforsknings- programmet bör stödkriterierna utformas enhetligt och

stödåtgärderna hållas samman administrativt.

övergången mellan faserna ”teknikutveckling och försök” och "introduktionsskedet" är distinkt och bestäms antingen av ett energipolitiskt beslut om att en ny energikälla skall införas och beslut i konsekvens härmed av energi— producenterna eller genom egna interna beslut härom av energiproducenterna. Ingetdera torde ske på ett för om— världen omärkligt sätt.

||

Övergången mellan "introduktionsskede" och användning

och vidareutveckling" behöver inte, med den rollfördel— ning som ovan föreslogs, definieras inom energiforsknings— programmet på ett operationellt entydigt sätt. övergången mellan "idévärdering" och ”teknikutveckling och försök"

är väsentligen endast av intresse inom energiforsknings—

programmet och då i samband med val av ambitionsnivå för

stödåtgärder.

Flertalet av de nya energikällorna i NE—programmen kommer under treårsperioden att befinna sig i skedet teknikut— veckling och försök och de övriga i skedet idévärdering.

Det är inte sannolikt att introduktionsskedet kommer att

starta för någon ny energikälla under perioden — möjligen

med undantag av naturgas och i viss mening fjärrspill—

värme.

De operationella målen för NE—programmen under treårs—

perioden blir därmed att genomföra ett handlingsprogram inriktat på systematiskt stöd till teknikutveckling och försöksverksamhet samt, i några fall, att avsluta pågå—

ende idévärdering.

3. PROGRAMMETS FÖRUTSÄTTNINGAR

Medlet att nå programmålet är att på valda ambitionsnivåer genomföra NE—programmen eller ett urval av dem. Utform— ningen av dem bestäms emellertid, vid sidan av målet som det formulerats i det ovanstående, av vissa fundamentala förutsättningar. De viktigaste av dessa har att göra med energiproduktionens struktur samt utvecklingsförloppens

art och osäkerhet.

3.1. Energisystemets struktur

Energibärarproduktionen i Sverige kan indelas i tre sek— torer, el, värme och bränslen. Dessa sektorer har rela— tivt olikartade konsument— och producentstrukturer även om samma konsumenter och producenter i vissa fall åter— finns i flera av sektorerna. Allmänt kan dock sägas att el— och värmesektorerna kännetecknas av lokala monopol

medan bränslesektorn är en relativt fri marknad.

Utbytbarheten mellan de tre energiformerna är i många fall god, vilket lett till en viss konkurrens mellan företag verksamma inom olika sektorer. I några fall är samma före—

tag representerat i flera branschföreningar.

Huvuddelen av landets elkraft produceras av ett begränsat

antal företag. Av dessa är statens vattenfallsverk i sär— klass störst med nästan hälften av totalproduktionen. I övrigt utgörs producenterna av privata kraftföretag,

kommunala energiverk samt elenergiproducerande enheter

inom industriföretag främst inom massa— och pappersindust—

rin.

De största företagen har en god teknisk kompetens och be— driver även viss egen utvecklingsverksamhet. 1 frågor av gemensamt intresse samverkar man inom olika branschorgan, någon egentlig konkurrens förekommer knappast mellan före— tagen. De mindre företagen har mer begränsade resurser inom det tekniska området, men samverkar även de inom

branschorganen.

22555! dvs hetvatten för leverans till fastigheter och industrier, produceras huvudsakligen av kommunala energi— verk. Dessa har en mycket skiftande storlek till följd

av skillnader i tätortsstruktur, utbyggnadsgrad av fjärr— värmenät osv. I några fall har verken en god teknisk kom— petens och kapacitet att självständigt bedriva utveck— lingsarbete. I de flesta fallen är däremot verken små

och saknar möjlighet att driva eller härbärgera utveck— lingsprojekt. Branschorganet, Svenska värmeverksförening— en, har inte egentlig utvecklingsverksamhet på sitt pro—

gram.

De bränslen som finns på den svenska energimarknaden ut—

görs huvudsakligen av petroleumprodukter. Dessa produce—

ras till större delen av de internationella oljeföretagen.

Drygt hälften av petroleumprodukterna raffineras i Sverige medan resten importeras i färdigt skick. Den tekniska kompetensen inom branschen är god, i viss utsträckning saknas dock utvecklingsverksamhet i Sverige. Denna bedrivs

i stället utomlands inom de internationella företagen.

I övrigt förekommer viss bränsleproduktion eller bränsle— beredning inom skogsindustrin och användning av avfall

som bränsle inom kommunerna.

Även konsumentsidans struktur idag utgör en av grundför— utsättningarna. Den indelas vanligen i huvudkategorierna industri med ca 402 av den totala energikonsumtionen,

övrigsektorn (väsentligen byggnader) med ca 402 och sam—

färdsel med ca 152.

De huvudsakliga, relativa storleksordningarna framgår av följande tabell över uppskattade ungefärliga andelar av den totala energiproduktionens marknadsutbud i Sverige år

1976.

I uppställningen har medräknats bränsleåtgången för att

producera el och värme.

Energislagens fördelning

Producentkategori el värme _ bränslen Energiföretag 79 — 77 Kommuner 13 90 12 Övrig industri 8 10 11

100 100 100 Konsumentkategori Industrin 45 5 27 Samfärdsel 2 — 26 Övrigsektorn 43 80 36 Kraftproduktion — — 9 Förluster + egen 10 15 2 förbrukning

100 100 100

Vid genomförandet av NE—programmen krävs samarbete med och medverkan av parterna på både producent— och konsu— mentsidan. Själva strukturen på konsumentsidan kan anses vara bestående, medan produktions— och distributionsappa— ratens struktur får anses vara föränderlig om än med be— tydande tröghet. Införandet av nya energikällor försvåras av att strukturella ändringar kan behöva genomföras på producentsidan. Sådana förändringar sker varken enkelt

eller snabbt. I den mån de krävs måste utvecklingspro— grammets takt anpassas till eller åtminstone ta hänsyn till möjlig förändringstakt för en sådan strukturföränd— ring. Denna utvecklingsfaktor torde i flera fall vara dimensionerande för utvecklingstakten i den process vari—

genom nya energikällor införs.

3.2. NE—programmens utvecklingsläge

De pågående och planerade insatserna inom de olika NE— programmen (eller i dagsläget "områdena") har genomgående två syften. De syftar dels till att belysa i vilken ut— sträckning och med vilken tidtabell och resursuppoffring utvecklingsprogram kan bidra till måluppfyllelsen (dvs "idévärdering"), dels till att initiera och genomföra det utvecklingsarbete som skall resultera i faktiska bidrag

till måluppfyllelsen (dvs "teknikutveckling och försök").

Hittills har det förstnämnda syftet dominerat bland in— satserna och det kommer att förbli betydelsefullt även under den nu planerade treårsperioden och i flera fall åtskilliga år framåt. Detta innebär att betydande osäker— het råder och kommer att råda om de sannolika bidragen från de energikällor som studeras i de olika NE—program— men. De bedömningar som görs nedan och i de enskilda pro— gramplanerna kommer därför att undergå flera förändringar

de närmaste åren.

De projekt som stöds inom de olika NE—programmen är till en del en följd av initiativ utifrån (ansökningar och förslag) och till en del igångsatta av NE som ett resul— tat av det planerings— och utredningsarbete som genomförs inom programmen. I begynnelseskedet dominerade den först— nämnda kategorin av naturliga skäl kraftigt. Andelen NE— initierade projekt är emellertid hela tiden stigande och

denna utveckling kommer att fortsätta under den nu pla—

nerade treårsperioden.

Till följd av förhållandet ovan befinner sig programmen

samtidigt i faserna "idévärdering" och teknikutveckling och försök", genom att vissa projekt är av den ena kate— gorin och andra av den andra. Inslaget av "teknikutveck— lings— och försöks"—projekt i ett program som huvudsakli— gen befinner sig i idévärderingsfasen rättfärdigas an— tingen av att försöken är viktiga för värderingsprocessen eller av att sannolikheten för att idévärderingen ska ut— falla i en fortsatt teknikutvecklings— och försöksfas är stor. Det kan också vara så att teknikutveckling för att

nå effekt måste genomföras inom en given tid som bestäms

av yttre faktorer, vilket motiverar ett visst risktagande.

Det är dock möjligt att karaktärisera de olika NE—program— men såsom idag väsentligen hörande till den ena eller andra kategorin på nedan visade sätt. Det är härvid att märka att idévärderingsinslaget självfallet fortsätter även då programmet är i teknikutvecklings— och försöks—

fasen.

NE—program i utvecklingsfasen idévärdering:

SKIFFER

BIOSYSTEM NATURGAS

OLJA

GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI NYA BRÄNSLEN

NE—program i fasen teknikutveckling och försök:

TORV KOL FISSION FUSION

VINDENERGI

SOLENERGI FJÄRRSPILLVÄRME ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK

Det är naturligt att i skiftena mellan olika planerings— perioder (dvs i skiftet mellan 1975/78 och 1978/81) sor— tera om programmen. Det torde framgå av planerna för de olika NE—programmen att BIOSYSTEM och NYA BRÄNSLEN under nästa treårsperiod är att hänföra till de program som be— finner sig i teknikutvecklings— och försöksfasen. SKIFFER och GEOTERMISK ENERGI torde komma att ligga kvar i idé— värderingsfasen. AKVATISK ENERGI kommer att under nästa treårsperiod antingen utgå eller gå in i nästa fas. Be— träffande behovet av programmen OLJA och NATURGAS (som idag endast finns som programrubriker) kan idag ingenting

anges.

3.3. Utvecklingsförutsättningar

Utformningen av NE—programmen baseras på en bedömning av utvecklingsförutsättningarna. I det följande sammanfattas några av de viktigaste utvecklingsbestämmande faktorerna

och NE:s bedömning av dessa i dagsläget.

Följande bedömningskriterier används för vart och ett av

NE—programmen.

1. Årligt bidrag

Den andel av Sveriges nuvarande årliga energi— tillförsel som maximalt kan produceras per år. Uppskattningen görs mot bakgrund av vad som be— döms rimligt i ett långt perspektiv. Angivelser

högre än 752 används inte.

2.

3.

6.

Uthållighet

Det antal år som energiproduktionsnivån angiven under pkt 1 kan upprätthållas med hänsyn till energiråvarubasen, i förekommande fall uppräk—

nat till global nivå.

Grundidéns bärighet

Graden av säkerhet för att det verkligen går att i Sverige åstadkomma energiförsörjnings— bidraget på antaget sätt. Vid denna bedömning tas inte hänsyn till miljövårdskrav eller andra

liknande samhälleliga restriktioner.

Miljökravskänslighet

Den utsträckning i vilken naturskydds— och mil— jövårdsrestriktioner kan förväntas vara bestäm—

mande för utvecklingsförutsättningarna.

Alternativanvändningskänslighet

Den utsträckning i vilken anspråk på användning utanför energiområdet kan komma att ställas på mark, råvaror etc som erfordras för energisla— gets exploatering. Bedömningen avser ett långt tidsperspektiv och gäller endast sådan alterna—

tiv användning i Sverige.

Tidigaste introduktionstidpunkt

Den tidpunkt vid vilken en kommersiellt och/ eller energipolitiskt motiverad utbyggnad tidi— gast kan påbörjas i Sverige, under förutsätt— ning att en framgångsrik utveckling då är ge—

nomförd.

Kostnadsklass

Energislagets kostnad relativt övriga nu till— gängliga energislag vid den tidpunkt då dess exploatering bedöms som rimlig från teknisk syn—

punkt.

Behovet av utvecklingsstimulans

Behovet av statliga finansiella och andra stöd— åtgärder inom eller i anslutning till energi— forskningsprogrammet för att en utveckling skall

komma till stånd under och/eller efter treårs—

perioden 1978/79—80/81.

Resultatet av bedömningen redovisas i tabellen på nästa

sida.

BIOSYSTEM

TORV SKIFFER KOL NATURGAS OLJA FISSION FUSION

VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI SOLENERGI

FJÄRRSPILLVÄRME NYA BRÄNSLEN ENERGIPRODUK- TIONSTEKNIK

Energibidrag

årligt uthål— bidrag lighet (2) (år)

75 m

5—15 25—100 5—10 50—100 75 > 100 25 ( 50 75 25-50 75 25- m 75 &

5—10 ! 1 1

8

1—10 5—50 2—10 5—10 OBS:

Grundidéns bärighet

Delvis säker Säker Säker Säker Säker Säker Säker Okänd

Säker Delvis 'säker Delvis säker Säker Säker Säker Säker

AV TABELLEN.

Miljökravs— känslighet

Stor

Måttlig Stor Måttlig Liten Måttlig Stor Okänd Måttlig Måttlig Måttlig Liten Liten Måttlig

Alternativ— användnings—

känslighet

Stor

Måttlig Stor Måttlig Måttlig Stor Ingen Ingen Måttlig Ingen Måttlig Stor Måttlig

Tidigaste int— roduktionstid— punkt i Sverige

(ca)

1985

1980 1990 1980 2020 1985 1990 1990 2000 1985

Kostnads— klass

Okänd

Måttlig Hög Måttlig Hög Måttlig Måttlig Låg

KOLUMNRUBRIKERNAS DEFINITION PÅ NÄRMAST FÖREGÅENDE SIDOR ÄR VÄSENTLIGA FÖR

Stimulans— behov

Stort

Måttligt Litet Litet Litet Intet Okänt Stort

Stort Stort Stort Måttligt Måttligt

Måttligt Måttligt

FÖRSTÅELSE

4. PROGRAMMETS MEDEL

4.1 Verksamhetens uppläggning

Uppläggningen av verksamheten beror främst av de förut— sättningar som berörts ovan. Härtill kommer NE:s instruk—

tion som bifogas som bilaga 2.

Det arbetssätt NE valt planeras bestå även under den nu

planerade treårsperioden. I huvudsak kännetecknas det av

— Tonvikt på ordentlig planering av insatserna i

längsta möjliga tidsperspektiv

— Projektval så att programmen består av samverkande projekt med fortlöpande resultatåterföring till pro—

gramplaneringen

— Samarbete med energiproducenter, föreskrivande myn— digheter, tillverkande industri och andra berörda

organ så tidigt som möjligt

— Planering med hjälp av extern sakkunskap organiserad

i rådgivande grupper

— Största möjliga informationsspridning om planer och de bedömningar de vilar på i avsikt att uppmuntra

kritik och idéflöde utifrån

— Konsekvent metod för administration av projektstöd kännetecknad av etappvisa beslut under vilka projekt— ledare (och i förekommande fall administrativt organ) arbetar ostört enligt huvudsaklig plan men med total

omprövningsmöjlighet inför etappskiftena

— Systematisk uppbyggnad programvis av dels konsult— kompetens, dels beställarkompetens och beställarfunk— tioner hos ett antal med NE:s kansli samverkande

organ

— Långtgående internationellt samarbete när detta är

ändamålsenligt

Det är väsentligt för den fortsatta verksamhetens möjlig—— heter till måluppfyllelse att den även i fortsättningen kan läggas upp på ett målmedvetet och långsiktigt sätt. Hittills gjorda erfarenheter indikerar att det är viktigt

att ha en ordentlig bredd på verksamheten och att inte

forcera beslut med långsiktiga, för vissa nya energikällor

helt avgörande konsekvenser.

4.2 Reala resurser

Den verksamhet som finansieras av NE genomförs till helt övervägande del utanför NE. De reala resurser som härvid

engageras finns hos:

— högskoleinstitutioner

— andra statsorgan

— energiproducenter

kommuner

— tillverkande industri

— konsultföretag

branschföreningar

— privatpersoner med utvecklingsidéer

— utländska organ via internationella samarbetsprojekt

Vid planering av insatserna inom NE—programmen tas hänsyn till tillgången på reala resurser. NE:s hittillsvarande erfarenhet är att tillgången på reala resurser även personella — är god. Den utgör således inte en begränsande

faktor vid genomförandet av programmen, sådana de planerats.

SOU 1977: 61 5. AMBITIONSNIVÅER OCH MEDELSBEHOV 5.1 Förutsättningarna

Planerna för de olika NE—programmen har utformats för al— ternativa ambitionsnivåer för nästa treårsperiod (1978/79— 80/81). Antalet alternativ växlar mellan ett och fyra.

För samznga ambitionsnivåer gäller att de utgör en fort— sättning på en i dagsläget väsentligen bestämd ambitions—

. o niva.

Till anbitionsnivåerna ovan kommer de två särskilda ambi— tionsnivåer som är obligatoriska enligt anvisningarna

för PFE 78. Dessa båda obligatoriska nivåer är oförändrad ekonomisk ram, beräknad som tre gånger utgiftsnivån under 1977/78, för hela programmet Energiproduktion (med av NE vald fördelning inom programmet) och avveckling av de en— staka programmen (med antagandet att beslut om avveckling

tas senast vid treårsperiodens början).

Kostnadsberäkningarna för de obligatoriska nivåerna visas i bilaga 3 liksom det sätt på vilket utgiftsnivåerna ut— vecklat; under treårsperioden 1975/78. Det framgår bl a av bilagan att den oförändrade ekonomiska ramen blir 329 Mkz för 1978/81. Om hela programmet på en gång avvecklas blir mötsvarande kostnad 132_Mk£.

De av NE framtagna ambitionsnivåerna (i det följande be— nämnda 'NE—nivåer”) framgår av de enskilda planerna för NE—progranmen. Medelsuppskattningarna för de alternativa NE—nivåerna har sammanställts tillsammans med de obliga— toriska nivåerna i bilaga 4. I några fall anges de upp—

skattade kostnaderna genom att ett osäkerhetsintervall an—

ges, i andra fall används typvärden.

5.2 Möjliga kombinationer

De olika ambitionsnivåerna (exkl den oförändrade nivån

för de enskilda NE—programmen) för de olika NE—programmen kan kombineras på ett mycket stort antal sätt. Alla dessa kombinationer är genomförbara och svarar mot en viss mer eller mindre välvald energiforskningsstrategi. NE:s under— lag har presenterats i en form som möjliggör sådan kombi—

natorik.

För att illustrera och exemplifiera tankeövningar av detta slag visas resultatet av några hypotetiska kombinerade urval. I dessa har för enkelhetens skull endast de högsta och lägsta NE—nivåerna använts om inte annat angives. Man kan få motsvarande ännu mer extrema kombinationer genom att använda avvecklingsnivåer i stället för den lägsta

NE—nivån för icke—prioriterade program.

En utgångspunkt är en profil som lägger största vikt vid NE—programmen inom block C dvs vid åtgärder/som syftar till ett förbättrat utnyttjande av energipotentialen vä— sentligen inom det nuvarande energiproduktionssystemets ramar. Profilen bibehåller sålunda alla nuvarande optio— ner utan att några speciella satsningar görs i syfte att t ex möjliggöra ett snabbt ianspråktagande av någon stor— skalig ersättning för olja. Kostnadsintervallet för denna

profil är 375—418 Mkr för treårsperioden 1978/79—80/81.

En annan utgångspunkt är att skapa möjligheter för en storskalig ersättning av olja i ett medellångt tidspers- pektiv genom att välja en profil med satsningar på KOL och VINDENERGI. Kostnadsintervallet för treårsperioden blir 501—547 Mkr.

En ytterligare ökning av ambitionsnivån är att utvidga det föregående alternativet med syftet att på lång sikt

skapa möjligheter att fullständigt ersätta oljan med för—

nyelsebara energikällor. Detta motsvaras av en ökad sats— ning på BIOSYSTEM och SOLENERGI. Kostnadsintervallet för treårsperioden blir 591—688 Mkr.

Ambitionen att dels tillgodose de föregående syftena, dels skapa möjlighet att öka oberoendet av omvärlden genom ett snabbt och storskaligt utnyttjande av inhemska bränslen motsvaras av maximal satsning på samtliga NE—program och ger kostnadsintervallet 801—953 Mkr för treårsperioden. 5.3 Av NE bearbetade alternativ

NE har närmare studerat två alternativ:

A. Lämplig fördelning på NE—program inom den före—

skrivna ekonomiska ramen 330 Mkr.

B. Välavvägda kombinationer med högre ambitionsnivå

för några av NE—programmen och med resulterande

högre kostnader för hela programmet.

5.3.1 Föreskriven ram

Med den lägsta NE—nivån för alla program blir kostnaden 324—370 Mkr. För att komma ner till den föreskrivna nivån

" 313 Mkr) krävs således en smärre ned—

(exkl "gemensamt prutning. Detta kan ske antingen genom en ungefär propor— tionell minskning från lägsta NE—nivån för flertalet pro—

gram eller genom att några hela program avvecklas.

NE förordar en ungefär proportionell nedskärning från den

nivå som utgörs av de lägsta NE—nivåerna med hänsyn tagen till vissa trösklar i vissa program (VINDENERGI och FUSION) samt till avvecklingskostnadens storlek. Nivåerna för

FJÄRRSPILLVÄRME och ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK justeras här—

vid för att få en riktigare helhetsavvägning.

En förutsättning för genomförbarheten är att programupp— läggningen kan ske så att mål och inriktning av programmet kvarstår väsentligen oförändrad men med långsammare upp—

byggnad och genomförande av programmet.

NE anser att nivån innebär en kraftig sänkning av stats—

makternas hittillsvarande deklarerade ambitioner.

Aktuella belopp för de olika NE—programmen framgår av

sammanställningen på sidan AZ.

5.3.2 Välavvägda kombinationer

NE anser att den nuvarande verksamheten bör fortsätta på en principiellt oförändrad real ambitionsnivå. Detta med— för högre kostnader under nästa treårsperiod. Den näst lägsta NE—nivån för programmen BIOSYSTEM, FUSION, VIND— ENERGI, SOLENERGI och ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK, den näst högsta för FISSION samt den lägsta NE—nivån för övriga program utgör, enligt NE:s bedömning, en lämplig minsta fortsättning på den nu inledda verksamheten. Det finns nu inte skäl för att avveckla något program. Avveckling av delar av program kan däremot ske under nästa treårsperiod efter avslutad idévärdering. Kostnaden 1978/81 för hela

programmet blir 606 Mkr.

Med utgångspunkt från den valda kombinationen har ett dy— rare och ett billigare alternativ beräknats. Utgångspunk— ten har härvid varit att markera det sätt varpå kombina— tionerna bör väljas vid större (ca 700 Mkr) respektive

mindre (ca 500 Mkr) ekonomisk ram.

Vid den större ramen väljs högsta NE—nivån för programmen

SKIFFER, FISSION och NYA BRÄNSLEN, den näst högsta för

TORV samt i övrigt nivåer enligt kombinationen ovan. Kost—

naden 1978/81 för hela programmet blir 716 Mkr.

Vid den mindre ramen väljs lägsta NE—nivån för FISSION och FUSION samt i övrigt nivåer enligt den förstnämnda kombinationen ovan. FJÄRRSPILLVÄRME halveras emellertid och ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK reduceras med ungefär en

tredjedel för att få en riktigare helhetsavvägning. Kost—

naden 1978/81 för hela programmet blir 497 Mkr.

Aktuella belopp för de olika NE—programmen framgår av

sammanställningen på sidan 42.

6. SAMMANFATTANDE INSATSPLAN

NE föreslår att följande NE—program genomförs i huvudsak— lig överensstämmelse med bifogade planer under perioden

1978/79—80/81.

BIOSYSTEM

TORV

SKIFFER

KOL

FISSION

FUSION

VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI SOLENERGI FJÄRRSPILLVÄRME NYA BRÄNSLEN ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK

NE—programmen NATURGAS och OLJA kan tillkomma före eller under perioden. Någon medelsberäkning för dessa görs inte

nu.

Olika ambitionsnivåer och mot dessa svarande uppskatt— ningar av medelsbehovet har utarbetats för de olika NE- programmen. Varje tänkbar kombination är möjlig att genom- föra men NE förordar nu en lämplig lägsta ambitionsnivå som kostar 606 Mkr för 1978/81. NE har angivit två varia— tioner av den förordade kombinationen med större (716 Mkr)

respektive mindre (497 Mkr) totalkostnad.

NE har härutöver utarbetat ett alternativ på den före—

skrivna kostnadsnivån 330 Mkr.

I följande sammanfattande tabell visas medelsbehovet för de olika NE—programmen på de nämnda nivåerna. I de fall intervall i det tidigare har använts har de här ersatts av typvärden. Den tillkommande posten "Gemensamt” har

schablonmässigt beräknats som SZ av programkostnaden.

NE—program Medelsberäkning 1978/81 på olika nivåer (Mkr)

Föreskriven Av NE utarbetade nivåer kostnadsram Välavvägd Mindre Större kombination ram ram Block A BIOSYSTEM 39 80 80 80 TORV 29 33 33 65 SKIFFER 4 4 4 23 KOL 10 12 12 21 FISSION 39 74 45 97 FUSION 34. .se _a 33 152 262 205 345 Block B VINDENERGI 55 145 145 145 GEOTERMISK ENERGI 9 10 10 10 AKVATISK ENERGI 7 8 8 8 SOLENERGI ”3 _a __11 __gg 76 180 180 191 Block C FJÄRRSPILL— VÄRME 28 55 28 55 NYA BRÄNSLEN 13 15 15 26 ENERGIPRODUK— . TIONSTEKNIK _iå _éå _iå _22 85 135 88 146

NE—program Medelsberäkning 1978/81 på olika nivåer (Mkr)

Föreskriven Av NE utarbetade nivåer kostnadsram Välavvägd Mindre Större

kombination ram ram

Block A+B+C 313 577 473 682

Gemensamt 17 29 24 34

.Summa 330 606 497 716

PROCRAMSTRUKTUR

Denna bilaga visar

— nuvarande struktur

— huvudsakligt samband mellan nuvarande och ny struktur,

— samband på projektnivåer,

Bilaga 1

blad l

blad 2, 3 blad 4

Nuvarande programstruktur

Område

Energiprod, allmänt Fission, allmänt Kärnvärme

Urananrikning Radioekologi

Framtida reaktorsystem Lättvattenreaktorer Utvinning av uran Plutoniumåterföring Upparbetning och avfall

Konv el— och värmeprod Spillvärmeutnyttjande Olja och naturgas

Org bränslen, allmänt Kol Torv Skiffer

Biosystem Förbränningsteknik

Nya bränslesystem, allmänt Bränsleceller Metanol Väte

Fusion Geotermisk energi Vindenergi

Övriga energiformer, allmänt Energilagring Solenergi Vågenergi Temperaturgradienter Saltgradienter

Bilaga 1/l

Bilaga l/2

NE—program och motsvarande områden

NE—program

BIOSYSTEM

TORV SKIFFER KOL NATURGAS OLJA

FISSION

FUSION VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI

AKVATISK ENERGI

SOLENERGI FJÄRRSPILLVÄRME

NYA BRÄNSLEN

Område

Biosystem Skogsavfall

Torv Skiffer Kol

Olja och naturgas

Fissionsenergi, allm Kärnvärme, AE Urananrikning, AE Radioekologi, AE Framtida reaktorsystem, AE Lättvattenreaktorer, AE Utvinning av uran, AE Plutoniumåterföring, AE Upparbetning och avfall, AE

Fusion

Vindenergi

Geotermisk energi Vågenergi Temperaturgradientenergi Saltgradientenergi Solenergi Spillvärmeutnyttjande Organiska bränslen, allm

Metanol Väte

ENERGIPRODUKTIONS— TEKNIK

Bilaga 1/3

Energiproduktion, allm Konv el- och värmeproduktion Förbränningsteknik Nya Bränslesystem, allm Bränsleceller Övriga energiformer, allm Energilagring

Fission, allmänt Kärnvärme, AE= Urananrikning, AE Radioekologi, AE Framtida reaktorsystem, AE Lättvattenreaktorer Utvinning av uran Plutoniumåterföring Upparbetning och avfall

Konv el— och värmeprod ' Spillvärmeutnyttjande

Skogsavfall Biosystem

Torv

Skiffer »"

Olja och naturga '# 'I'I

Nya bränselsystem, allm .I Bränsleceller Metanol-w

fl' v

Vågenergi ID.. IA kl

Tempe raturgrad i enter- ['”';—___. Saltgradienter

Solenergi

Fusion 7

Förbränningsteknik *

Energilagring——— Org bränslen, allm»

Energiprod, allm övriga energiformer, allm

Bilaga 1/4

FISSION

FJÄRRSPILLVÄRME

BIOSYSTEM

TORV SKIFFER KOL NATURGAS

OLJA

NYA BRÄNSLEN

VINDENERGI

GEOTERMISK ENERGI

AKVATISK ENERGI

SOLENERGI

FUSION

ENERGIPRODUKTIONS— TEKNIK

1- ._.,,.. matmässa? "unik _ | _ " " , . '.' . ' ; & _ . J.F'II'WÖ'L!J hur:—_ . 'a'; I: . .. " i ' ” _ . . . z ' . . . . . _ , _. ' _ _ 1 |

'i' |__-||.- A'v- ._.|..l &. ..»hzulf—Aaéw '. ' _ n.”

" ".ru! -'r

;-

eal www-. " " H ' ;t "

#:.

avenyn-'.; .1 men .'.;IT'EIJ Lu'l -- -

. namna-_--__ _' ;; ' .. " - _ _ . ,, ; *' NÖCWUJ - - ' _ ' j . i '. ' ', .. ' __ _ _ .' ' ' - pigan-um Iris - "' ' ' . ” " . *

, gln- pur-J målat

lilil . .; r- r .r f.n.”? _j» _ _. '4.

1.11?! mf m ' . " ' ' ' , H" ""

31” då—

grimma.-rm E'F'Hi' ""L"? | : _ ...—g. '|' | .qnz. lurig-'n +|. ' ' Km. '. ...|_ I:; |; ).glul'mb'l .. fifi!

'.' -' ' ' w... hpnrnllr'lug . _, ' :"li H.'.[ fl 'inlguh ..Hf' : _ :.wytl rnrlrmgehnnkmlrgrpyw _ . _ . ,'. "; mum..- qu romare-å.- Eli: '

dir-D 1, ! ,i” l '

pi.] ::..)- 'fll! lli? pit

wil—rimma, . d'.. r nu 'IHH n- |qu |", kgl.llAlTX.LllF-*rl'vlf5'vv . mur .” lur” "'|' "I" ja ('

Avskrift Bilaga 2

SVENSK FÖRFATTNINGSSAMLING

SFS l975:573

Utkom från trycket den 25 juni 1975

Förordning med instruktion för nämnden för energiproduktionsforskning;

utfärdad den 5 juni 1975.

Regeringen föreskriver följande.

Uppgifter m m.

15 Nämnden för energiproduktionsforskning har till uppgift att inom området energiproduktion följa utvecklingen samt ta initiativ till, planlägga, samordna och låta genomföra teknisk forskning och industriellt inriktat utvecklings— arbete i den mån sådana uppgifter ej ankommer på annan stat— lig myndighet.

25 Det åligger nämnden särskilt att inom sitt verksamhetsom— råde upprätta program, fördela statligt stöd till forskning och utveckling, beställa tekniskt forskningsarbete och industriellt in— riktat utvecklingsarbete och verka för att forsknings— och utvecklingsresultat konmer till nytta.

35 Nämnden skall hos regeringen föreslå de författningsänd— ringar eller andra åtgärder som behövs eller i övrigt är lämpliga.

45 Nämnden skall varje år före den 1 september till rege— ringen avge berättelse om verksamheten under det senaste budgetåret samt förslag till anslagsframställningar och andra framställningar hos riksdagen för följande budgetår.

55 Nämnden skall på begäran tillhandagå andra myndigheter med de upplysningar och det biträde som den kan lämna. Av andra myndigheter äger den erhålla de upplysningar och det biträde som fordras för dess verksamhet och kan lämnas av myndigheten.

Organisation

65 Nämnden består av en ordförande, en vice ordförande, en verkställande ledamot och högst sju andra ledamöter. För ledamöterna finns ersättare till det antal regeringen be- stämmer. Ordföranden, vice ordföranden och övriga ledamöter med undantag av verkställande ledamoten samt ersättarna utses av regeringen särskilt.

75 I mån av behov och tillgång på medel får nämnden anlita experter och sakkunniga.

Ärendenas handläggning 85 Nämnden sammanträder på kallelse av ordföranden.

95 Nämnden är beslutför när ordföranden eller vice ordfö— randen och minst hälften av övriga ledamöter är närvarande. När ärende av större vikt handlägges, bör om möjligt samt- liga ledamöter närvara. Som nämndens beslut gäller den mening varom de flesta förenar sig eller, vid lika röstetal, den mening som ordfö— randen biträder. Nämnden får överlåta åt verkställande ledamoten att avgöra ärende eller grupp av ärenden, som ej är av sådan beskaffen— het att prövning bör ankomma på nämnden i plenum.

105 Ärende avgöres efter föredragning, som ankommer på verk— ställande ledamoten eller på särskilt förordnad föredragande.

115 Är pleniärende så brådskande att nämnden ej hinner sam— manträda för behandling av ärendet, avgöres detta genom med— delanden mellan ordföranden eller vice ordföranden och minst hälften av övriga ledamöter. Kan ärendet icke lämpligen av— göras på detta sätt, får verkställande ledamoten besluta i närvaro av föredraganden. Beslut, som fattas enligt detta stycke, skall anmälas vid nästa plenum.

125 Beslut som innebär att högre belopp än 1 500 000 kronor ställes till förfogande för visst projekt skall underställas regeringen för godkännande.

135 Vid nämndens sammanträden föres protokoll. Protokollet justeras av ordföranden. Om någon som har närvarit vid den slutliga handläggningen av ärende eller föredraganden har skiljaktig mening, skall denna antecknas.

145 Verkställande ledamoten eller, efter beslut av denne, även annan får fordra in förklaring, upplysning eller ytt- rande i ärende hos nämnden.

Tjänstetillsättning

155 Ordföranden, vice ordföranden och de ledamöter i nämnden som regeringen utser särskilt samt ersättarna förordnas för högst tre år. Tjänst som verkställande ledamot tillsättes av rege— ringen.

Övriga bestämmelser

165 I skrivelse från nämnden till regeringen eller departe— mentschef skall anges vem som har fattat det beslut skri— velsen avser eller i övrigt närvarit vid den slutliga hand— läggningen av ärendet och vem som har varit föredragande. Har skiljaktig mening förekommit skall den anges i skrivelsen eller framgå av protokollsutdrag som bifogas.

175 Mot beslut i ärende om stöd till forskning och utveckling får talan ej föras.

Denna förordning träder i kraft den 1 juli 1975. På regeringens vägnar Rune B.Johansson

H.L.Svahn (Industridepartement)

"jag." .a'ra' mmm *1- N! & ,, nnan11'-lm1rh—ssq__m.

|.. .. ' . .'r så?" Jnir'hl juh,»- Iw'H'J. law

»» .m- Lith

'_.l '.

'-'” #55

'N'-"åf ”lethN'lh'ilhl xl |"|I l'|""l

MIn-5:11 m_lsr' km - Jm win-mur JJ,-Um twin—Irma. ls |-1|.1"||. in.-Jfr.

"I-'i 'i-l.l'1”'-'l3€ll'—l

: ""uk'z 'En. Emran .'.”,

l-w . ,,Jmf- | | ' :! lät U| _ .H'r,||_'.»|1-i'-'1E-'r.irl'ls—'F n."."l

|||

1 H _II—T- — -—

| ||:

||"_|p| :

' r.,ln r .”, ...g-_,Tu bread. 1'|-3€_ I 'I I I ' ”J'Lh. " ' nu.-anmh'u .I' Arma-. ..a-r.,..1..|..1 ' . 43.3 ”,-|' ..'-'_|.., till!" |" ' m lf

. ,,,,,|'-|.'""” 'I” så"? .'1'""'f".|.'”

Bilaga 3

UTGIFTER 1975/76—77/78 OCH AVVECKLINGSKOSTNAD 1978/79—80/81

NE—program Utgifter (Mkr) 1975/76—1977/78 Bedömd av—

75/76 76/77 77/78 Summa vecklings—

kostnad(Mkr) 1978/79—80/81

FISSION 27 26 15 68 20 FJÄRRSPILLVÄRME 2 4 12 18 10 KOL 0 1 3 4 6 TORV 0 2 5 7 6 SKIFFER O 1 4 5 4 BIOSYSTEM O 3 12 15 15 FUSION 1 8 23 32 30 VINDENERGI 2 8 10 20 15 GEOTERMISK ENERGI O 2 5 7 5 AKVATISK ENERGI 0 0 3 3 2 SOLENERGI O 0 2 5 NYA BRÄNSLEN 0 3 3 6 4 ENERGIPROD.TEKN ___1_ _2 __9_ _12_ _3

34 1 105 200 125 Gemensamt __l_ __3_ __5_ __9_ __E

35 64 110 209 135

Anm: Avrundning har skett till hela Mkn

Uppgifterna 1977/78 är en prognos i enlighet med

NE:s internbudget.

'HJT'Cl l—"' 'i]

., -, .--' . -- ,, .,,L»,fgu,-,_-.!.: _ , , .'_. . _ UK __ ' ””'-'” graf! ”” ' ' ' , || _ . _____._

HUF—'i'?” '?

1:31"?

.r'; '. __ "a'; .””, 3'1,|.|,:|_”|»_||._. ”:=,” _ __ F, , _ ,_ -_. ,.-,, ,, . _!._,_ älg.,äljlfå-hl, _ _ _ JH-J_J.Jtrl-|-_'...|'.u'l ', _ V |"' __: |: . l ', .' Jill .— . ,;l...r||.'.| _ " ' ' ..... ,, . ,, , . , , lin-1936 -, ,, ' ”' . m::ewma . ,. . , .. ,. . . mum

. _ . _ . ,, : wmumv

' . ' ' _ ' ' : I 19:53:51. JIEWMTWD ' ' ' ' ' Trumma .::.el'ram LM'I'JJOE

Mamma:-| av"

mm JM "mm:s

.1|'- _in'moå)

. ' ,,.,,,,',,,,___,,'_,'_,_ " .- ., . ". -_- ' |:,'.- 'i' #,J ', -' . — " ' ll _, , _*1 ,'"Hllli" 371553!!! l'l,:"åh':".1.".'nl"”-3FII -' ' '_.- ,, '."'.. |' 4"|' .5', .,,,,'!|-,.'— w,]

_|- . 4_.. .;- -', , . ':: ,"

' . '— ' " * * |" .._"L. ' + ; ' .. |:_l_', .:.| |_" . -- . .', ., , '.'-.'. ", . .; '.'. - .,.Jf, , ' . |1|

,, |||l'_||| |_ :

, ..-_ __ ,, . .., _.._.,,,.,.L,_,,. , .. | _|.._J || '- |||r - _._'._ , _ ,'_.,_,, J._'__,,___,|_._',,,_-._, l'.-.. ,1_ ,, . .' ' - "" |,_ " . .." _I' * ::, _| '] l|._|_ . i :: . "I :III " ' I'l'l . ,. ' .,,,,—,:.,.,, .l |_,"_.|'_ ,,. ,,,, _ | _ ,| | " '|.|, |=' l " p,_'|",'| ' I”I : || | .. ”» ".I'f-" , ' . |'|'..'|. . | | ' _| | I ||| ' . .'. '.. . . _. . .. . .'

Oförändrad utgift (Mkr)

Utvecklings— Av NE bearbetade kostnadsnivåer (Mkr) kostnad (Mkr)

BIOSYSTEM TORV SKIFFER KOL FISSION FUSION

VINDENERGI GEOTERMISK ENERGI AKVATISK ENERGI SOLENERGI

FJÄRRSPILLVÄRME NYA BRÄNSLEN

ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK

35 15 12

9 44 68

29 15

35

9 Å 313

15 6

125

45 30—35 3—5 12 45 31

50—60 8—13 7—10

6

45—65 15

28 324—370

75—85 60—70 15—30 21 55—72 59

140—150 18—23 10—14 15—18

26 65

125—175 90—110

28 65—83

210—220

25—30

85—108

Sammanställning av medelsbehov på olika ambit ionsnivåer

OBS! DE OLIKA KOLUMNERNA FÅR INTE SES SOM NATURLIGA AMBITIONSNIVÅER FÖR HELA PROGRAMMET

Bilaga 4

| | . | || | . ' | | .,,f | |. '| |. | | | 1 : || | | | I _. | . ,_,,_. ,! |,| . : ': I. | | | | : | I. .- -__ | || |

, ." ',m' mr.. . ' "j_i'. ,' "'""'1'""'":3.å"'";. 515" ""

.. ,,.. ,,,,” u:,- n', ,,,], _|». ' .

r|

Mi: » . '. in _a; lil-j,." '%'; , '.';li' , , , , "' |,| . # ' få |... | *",' |

.,: _ |',] | I.,?

-. .,,|_|,| lqu' 3

' "' ” .'.-",, i:; W" 'l1 4 ,-”-i';| | ".r .:H'IHI år”, 1315, :|??? ,'_'_i,-| ful,-,,",

|,| _|

,, '#'"?! ""-" ,,,.zu" , __ .|-.._. , _ .

:| 1 |

'||

| _ W” , , .. ',"_', ,|_. "',::_'F'| n',','., "... .. ,,|,,"

,' |1,,_,i, . ." ._ m, _,__,,,,,, . |||

__, ,,..__,,..._.,.,_ ,...-'. #+. E' ..._ :,:,Ilil _l,gif:,

."'.-—'| || ' : &,

"':'

. Y',,

:""1'

,, -:| .'.” . ||

,,,), -.

-,?

j_: ; '. '.

nu.-'. 553 malware runa-Qubgamn

J")

[1

' lli-115?) 'zäru Han ' |»..qu r.

. mur-31:33:

Plan för NE—programmet BIOSYSTEM

. .. .::"

_*...L-p, ' ,',,..'|', ' » , ml'nugr l||,||_',.',_,r ,|'|,'| ||| ,.” ,l,, . l_,, 'N. "31?" fina,-, &_! ||'|"'Illl _||||. |: "| _ . ' ||, |l'| ' '

'||1' || |

3. Insatstablå 123

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Naturlig fotosyntes är den hittills oöverträffade metoden att ta tillvara och lagra solenergi. Mikroorganismer och fotosyntetiserande växter har förmågan att bygga upp nytt organiskt material (biomassa) eller att producera kemiskt bunden energi i annan form. Med utgångspunkt härifrån kan den termiska energin utnyttjas direkt, bränslen tillver— kas genom olika processer och kemiskt koncentrations— och separeringsarbete nyttiggöras. Processtekniken kan härvid vara unik för biosystemen eller densamma som används för

fossilt organiskt material.

Programmets grundidé är att genom utrednings—, utvecklings— och försöksverksamhet utvärdera möjligheten till introduk— tion av biologiskt producerade produkter i det svenska

energiproduktionssystemet.

Programmet omfattar tills vidare alla de möjligheter som är unikt förknippade med produktion, hantering och om— vandling av biomassa (eller biomaterial — fortsättnings— vis används något oegentligt den förstnämnda beteckning— en) samt distribution och användning av biobränslen till elektricitet, värme eller salubränslen. Frågor rörande biologisk energihushållning ingår vidare i programmet. Tekniska processer som är av betydelse för, men inte unikt förknippade med biosystem, räknas till området, om de

inte med fördel behandlas i andra sammanhang inom och

utom NE:s verksamhet.

Den biomassa som är av intresse inom området biosystem

är sådan som odlas eller insamlas för energiproduktions— ändamål. Den inkluderar skogs—, lantbruks— och hushålls— avfall samt industriellt organiskt avfall för användning utanför den industri eller det hushåll dä' avfallet upp—

kommer.

Avgränsningsproblem av flera slag förekommer. Gränsdrag— ningen mot sådan biologisk forskning som främst NFR stö— der är svår att göra på ett entydigt sätt. Gränsdrag— ningen mot STU:s program energianvändning i industriella processer och återvinning av energi i varor m m är inte självklar. Dessa gränsdragningsproblem kräver fortlöpande

samråd med främst NFR och STU.

Inom programmet finns beröringspunkter med flera andra områden som på några års sikt kan leda till att området biosystem med fördel omdefinieras vid en förändring av programstrukturen i stort. Området biosystem känneteck— nas även av att biomaterialet i många fall har alterna— tiv användning som industriell råvara, foder eller föda. Frågor, som har att göra med olika alternativanvändning— ar för biomaterialet eller av den mark, på vilken biomassa produceras, beaktas i programmet, men endast energiproduk—

tionsaspekten detaljstuderas.

Målet för verksamheten inom NE:s program är att, om inga oöverstigliga hinder kan identifieras, utveckla tekniken för nyttiggörande av energi ur biosystem därhän att

kommersiell exploatering blir möjlig.

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

De teoretiska förutsättningarna finns för att insatser inom biosystemområdet på sikt kan ge synnerligen betydan—

de bidrag till den svenska energiförsörjningen.

Råvarumässigt kan området tills vidare med fördel indelas i tre delar. Eggrgiskgg är sådan biomassa som odlas för

vid normalt skogsbruk eller nu växer naturligt. erig

bigmassg kan vara av många slag (avfall, halm, vass, tång, alger m m).

I Sverige mottar markytan årligen cirka 1 TWh/km2 strål— ningsenergi från solen. Fotosyntesens teoretiska maximala utbyte anses vara cirka 15% för koldioxidfixeringen. Pro— duktion av biomassa genom odling för energiändamål kan väntas få en årsverkningsgrad av högst 1—52. Varje TWh ingångad energi skulle då kräva 100 respektive 20 km2 odlingsareal. Uppskattningsvis 5 000 — 15 000 km2 mark i landet skulle utan större konflikt med skogs— och natur— vårdsintressen kunna utnyttjas för att odla exempelvis snabbväxande träd. Myr—, sump—, torvtäkts—, sluttnings— och nedlagd jordbruksmark är härvid främst av intresse. Som jämförelse kan nämnas att landets torvmarker om— fattar cirka 60 000 km2. Om 10 000 km2 uppodlas fås så— ledes 100 — 500 TWh kemiskt bunden energi. Riksmötet 1975 har fastställt målsättningen för Sveriges totalför— brukning år 1985 till högst 540 TWh. Gödsling, skörd,

transport och omvandling är emellertid i sig energikräv— ande. Många andra faktorer spelar också in och mycket utvecklingsarbete återstår innan man närmar sig den högre siffran. Redan före 1990 skulle dock sådana metoder kunna börja lämna ett inte försumbart bidrag till energiförsörj—

ningen.

Skogs—, lantbruks— och hushållsavfall samt vass och dylikt är potentiella energireserver som via biokemiska metoder eller pyrolys kan omvandlas till metan eller andra bräns— len med en verkningsgrad på cirka 60%. Processer finns redan i drift i full skala. Den preliminära uppskattning som gjordes av EPK tydde på ett begränsat, praktiskt möjligt energiförsörjningsbidrag. Inom ramen för projek— tet Helträdsutnyttjande har, då det gäller skogsavfall,

en senare uppskattning gjorts, vilken indikerar att torr— substans i skogsavfall motsvarande ca 2 Mtoe per år

(= 20 TWh) i värmevärde, kan vara praktiskt tillgänglig.

Odling av tång i havsvikar eller alger i dammar är andra metoder som kan ge höga arealutbyten av biomassa. Även här är fotosyntesens verkningsgrad begränsade. En algdamm erbjuder dock möjligheten att samtidigt ta upp resten av den icke reflekterade solstrålningen i form av värme. En tiogradig temperaturhöjning kan fördubbla den biologiska aktiviteten. Om också andra tillväxtfaktorer är tillgo— dosedda, kan avkastningen ökas såväl för att bygga upp

det organiska materialet som för en eventuell kombinerad

anaerob nedbrytning till metan och foder.

Genom samtidig inverkan av fotosyntes och ett enzym, hydrogenas, finns i princip möjligheter att med mycke: hög verkningsgrad utnyttja en del av solstrålningens

energi för att producera vätgas. Arbeten på sådan foto—

lys av vatten till väte och syre befinner sig för närvar— ande på grundforskningsstadiet. Med en uppskattad total verkningsgrad på 15% och förväntade låga investerings— kostnader är systemet principiellt attraktivt och kan

tänkas vara i praktisk användning kring år 2000.

Behandling av hushållsavloppsvatten vid våra reningsverk kräver idag tillförsel av energi om cirka 0,4 TWh per år, trots att rötningen av slammet ger metangas, vilken nu övervägande utnyttjas endast för uppvärmningen. Nya meto— der som bättre utnyttjar energiinnehållet i avloppsvatt— net och samtidigt tillvaratar solenergi håller på att ut— vecklas, varvid samtidigt metan, fiskfoder och rent vat—

ten kan framställas.

En stringent energianalys för hela området biosystem lå— ter sig i dag inte göras i brist på faktaunderlag. Det blir därför nödvändigt att i varje nystartat bioprojekt söka kartlägga den totala energiomsättningen för systemet integrerat i sitt sammanhang så att energiutbytet kan optimeras. En samhällsekonomisk grundsyn måste här vara vägledande, så att inte ekologiska aspekter underordnas

företagsekonomiska aspekter.

Sammanfattningsvis kan sägas att integrerade biosystem, som optimeras och manipuleras, på lång sikt i princip

skulle kunna svara för landets hela energiförsörjning. Om så kommer att ske beror på den relativa konkurrens— kraften hos de system som utvecklas. Denna beror i sin tur i hög grad på de miljökonsekvenser som kräver sär—

skilda åtgärder.

SOU 1977: 6! 3. NULÄGE 3.1 Allmänt

Ända sedan människan tog elden i sin tjänst har biomassa i form av ved utnyttjats för uppvärmning. Med industria— liseringen ersattes den av kol och sedan olja och natur— gas som bränsle och drivmedel. Biomassa produceras och

utnyttjas idag huvudsakligen som virke, fiberråvara, fo—

der och föda. &

När det gäller termisk och kemisk omvandling till bräns— len, el och värme kan många metoder som utvecklats och används för andra organiska bränslen också anpassas till

biomaterial.

Biologisk konversion av biomaterial, t ex jäsning och annan anaerob nedbrytning, har länge använts för att framställa alkoholer respektive för att behandla organ— iskt avfall och rötslam från avloppsvattenrening. Röt— ningen.har dock snarare varit ägnad att på effektivaste

sätt ta om hand avfallet än att ge högsta möjliga utbyte

av metan.

Nuläget kan helt enkelt sammanfattningsvis beskrivas så att, i Sverige såväl som utomlands, vissa allmänna för— utsättningar för att använda biosystem för energiändamål sedan länge till större delen är kända och utforskade

för andra syften. Användning för energiändamål, med un- dantag för konventionell eldning av ved och avfall, före—

kommer emellertid idag knappast alls.

Den mest omfattande satsningen på utveckling av området

biosystem för energiändamål sker idag i USA, där ERDA (Energy Research and Development Administration) sedan några år, som en del av solenergiprogrammet, driver ett kraftigt växande biomassaprogram, vilket under 1978 pla— neras uppgå till ca 100 Mkr. Det amerikanska programmet innehåller studier av hela system och dess olika bestånds— delar som produktion, transport och omvandling. En expe— rimentanläggning för omvandling av träavfall till bränsle har färdigställts. Andra länder med intresse och utveck— lingsprogram är Belgien, Finland, Irland, Kanada, Nya

Zeeland och Västtyskland.

3.2 NE:s verksamhet

Inom NE:s område energi ur biosystem pågår sedan 1975 dels planerings— och utredningsarbete, dels genomförandet av ett antal projekt (se förteckning i bilaga 1).

Planeringsarbetet inom området biosystem befinner sig i ett inledande, strukturerande skede. Denna karaktär kom— mer väsentligen att känneteckna arbetet ytterligare minst något år. Svårigheterna är betydande och några planerings—

genvägar finns inte.

Vissa utvecklingslinjer framstår dock i dagsläget som både klart urskiljningsbara och lovande. Särskilt gäller detta möjligheten att odla snabbväxande lövträd och att använda denna biomassa i mer eller mindre förädlad form för förbränning eller omvandling till annat bränsle. Möjligheterna att samtidigt använda annan biomassa (sär— skilt skogsavfall) i samma förädlings— och omvandlings— processer bör härvid tillvaratas. Kombinationen med ut—

nyttjande av torv ligger också nära till hands.

Det program som nu genomförs kännetecknas av en kombina—

tion av strukturerande och värderande planeringsarbete,

allmänt kunskapsutvecklande projekt, en fortsatt satsning på minirotationsskogsbruk för energiproduktion ("energi— skog") och energi ur befintlig vedråvara ("skogsenergi") samt en successiv utbyggnad med ytterligare utvecklings— projekt. Största möjliga kontaktyta mot den internatio— nella utvecklingen, särskilt den amerikanska, etableras,

företrädesvis inom IEA—samarbete.

En tidig start av försöksprojekt med odling av energi- skog och energiproduktion i anslutning härtill i större skala har föreslagits och övervägts. En snar start av ett eller flera sådana projekt skulle väsentligt bidra till att göra det möjligt att på ett tidigt stadium inrikta uppmärksamheten och utvecklingsarbetet på de tekniska, ekonomiska, institutionella och ekologiska frågor som i praktiken blir bestämmande för den svenska utvecklingen på området. NE har tagit del av, men ännu inte tagit ställning till, ett förslag till försöksprogram för hela kedjan odling—energiproduktion utformat av professorerna

Olle Lindström och Gustaf Sirén.

Samarbetet inom IEA är av särskilt intresse. Inom IEA/ CRD:s Working Party on Biomass Conversion håller ett an— tal samarbetsprojekt på att etableras. Det mest omfattan— de av dessa gäller "Short—rotation Forestry", där Sverige har initiativet och håller på att introducera förslag till omfattande samarbete kring odling av snabbväxande lövträd för energiproduktion. Diskussionen har visat att ett betydande intresse föreligger för samarbete kring denna möjlighet. USA (genom ERDA), Irland (delvis för EG:s räkning), Belgien och Finland har indikerat avsikt att gå in i ett sådant samarbete. Då det gäller det ame— rikanska programmet har det kunnat konstateras att be— dömning och planer i USA och Sverige är mycket likartade. USA ligger dock i vissa avseenden före och har ett större

program igång än Sverige.

Pågående utveckling såväl inom som utom landet, bedömning av väntade resultat vid sidan om energiforskningsprogram— met, väntade förändringar av marknads- och efterfråge— förhållanden, strukturgeografiska förändringar m m kommer att beskrivas mera utförligt i en planerad rapport "Ener— gi ur biosystem i Sverige". Rapporten beräknas komma att

ges ut mot slutet av 1977.

I rapporten kommer en internationell översikt att göras. Biosystemområdet tilldrar sig för närvarande ett mycket stort intresse världen över. Situationen är dock överlag likartad den i Sverige då det gäller möjligheter att göra systematiska värderingar och långsiktsbedömningar. NE:s kansli och planeringsgruppsledamöter har i olika samman— hang haft möjlighet att ta del av diskussionerna utomlands — bl a inom IEA, IFIAS och UNEP/UNESCO:s mikrobiologi— program och genom direktkontakter med ett antal länders

nationella aktiviteter.

4. STATSMAKTERNAS FÖRESKRIFTER

I energipropositionen för 1975/76 77/78 säger föredra— ganden (bilaga 1, sid 451):

Organiska bränslen som ersättning för olja

EPK har som mål för detta delprogram angivit att utveckla teknik för utnyttjande av organiska bräns— len som substitut för olja vid värmekraftproduktion, i industriella processer och i form av flytande bränslen, bl.a. som drivmedel. Många av de arbets— uppgifter som är hänförliga till programmet karak— täriseras av gemensam teknologi vad avser förbrän— nings— och förgasningsteknik samt kolvätekemi.

Inom delprogrammet behandlas bl.a. nyttiggörande av kol, torv och skiffer, förbrännings— och förgasnings— teknik, avfallsutnyttjande, konvertering av gas till metanol, framställning av metanol ur biosystem samt energiodlingar.

Avfallshanteringen bör, som jag har framhållit under programmet Återvinning av energi i varor m.m., i första hand inriktas mot återvinning av så stora de- lar av avfallet som möjligt till råvaruprocesserna. De återstående avfallsmängderna torde från energi— synpunkt vara av relativt litet intresse. Eftersom emellertid möjligheter synes föreligga att genom energiutvinnande processer, exempelvis pyrolys, sam— tidigt tillgodose vissa miljövårdsönskemål finns det anledning att stödja visst utvecklingsarbete inom detta fält.

Genom ett flertal olika processer finns möjlighet att framställa metanol som kan bli ett mångsidigt användbart flytande bränsle. Som framgått av redo— görelsen för programmet Energianvändning för trans— porter och samfärdsel planeras nu insatser för att skapa förutsättningar för metanolanvändning inom t.v. främst transportsektorn.

Dessa insatser bör i ett något längre perspektiv kompletteras med utvecklingsarbeten även vad gäller

metanolproduktion. Under förevarande delprogram bör verksamheten främst inriktas på metoder att fram— ställa metanol ur olika organiska bränslen. Jag åter- kommer till metanolfrågor även under delprogrammet Nya bränslesystem.

Beträffande utnyttjande av det organiska innehållet i de svenska skiffrarna anser jag att eventuella forsknings— och utvecklingsinsatser måste vara av— hängiga av ett beslut om utvinning av skifferns uran— innehåll. Jag beräknar därför f.n. inga särskilda medel för detta ändamål.

De insatser som EPK föreslagit beträffande utvinning av energi ur biosystem och genom energiodlingar har mottagits med skepsis vid remissbehandlingen. Frågan om stöd till dessa forskningsprojekt bör enligt min mening närmast prövas av naturvetenskapliga forsk— ningsrådet inom ramen för dess normala verksamhet.

För budgetåret 1975/76 beräknar jag för förevarande delprogram 9 milj. kr. För treårsperioden 1975/76 — 1977/78 uppskattar jag den erforderliga insatsen till ca 30 milj. kr.

I regleringsbrev för 1975/76 föreskrivs: "Inom delpro— grammet Organiska bränslen har beräknats 2 000 000 kr för i första hand forskning rörande energi ur biosystem. Be— slut om stöd härför skall fattas efter samråd med statens

naturvetenskapliga forskningsråd.”

I budgetpropositionen för 1976/77 säger föredraganden (bilaga 15, sid 239):

Organiska bränslen som ersättning för olja

För budgetåret 1975/76 har hittills anvisats 9 milj. kr. Häri har då också inbegripits 2 milj. kr. av— sedda i första hand för forskning rörande energi ur biosystem (NU 1975:30 s. lll, rskr l975:202). Vidare bör, som jag angav tidigare vid min behandling av program 2, till delprogrammet hänföras 1 milj. kr. som inom program 2 anvisats som del av statens bi— drag till Svensk Metanolutveckling AB för 1975/76.

Vid min behandling av detta delprogram i prop. 1975: 30 angav jag bl.a. (bil. l s. 453) att eventuella forsknings— och utvecklingsinsatser beträffande ut— nyttjande av det organiska energiinnehållet i de

svenska skiffrarna måste vara avhängiga av ett be— slut om utnyttjande av skifferns uraninnehåll. Jag beräknade i avvaktan på ställningstagande i den sist— nämnda frågan inga särskilda medel för forskning om skifferutnyttjande. Jag är inte heller i dag beredd att göra detta. För det fall att det programansva— riga organet, nämnden för energiproduktionsforsk— ning, skulle finna det angeläget att trots detta stödja vissa inledande arbeten rörande utvinning av det organiska energiinnehållet i svenska skiffrar bör stöd dock kunna få medges inom ramen för till— gängliga medel till förstudier av begränsad karak— tär. Jag har härvid räknat med att de miljömässiga konsekvenserna av åsyftade projekt särskilt beaktas.

Jag beräknar medelsbehovet för delprogrammet under budgetåret 1976/77 till 11,3 milj. kr.

I regleringsbrev för l976/77 föreskrivs: "Inom delpro— grammet Organiska bränslen har beräknats minst 2 000 000 kr för i första hand forskning rörande energi ur biosystem. Beslut om stöd härför skall fattas efter samråd med

statens naturvetenskapliga forskningsråd."

I budgetpropositionen för 1977/78 säger föredraganden (bilaga 17, sid 271):

Organiska bränslen som ersättning för olja

För treårsperioden 1975/76 1977/78 har beräknats sammanlagt 36 milj. kr. Härav har hittills anvisats 20,8 milj. kr. jämte 1 milj. kr. som utgick budget— året l975/76 under programmet Energianvändning för transporter och samfärdsel.

Jag beräknar för budgetåret 1977/78 medelsbehovet till 14 milj. kr. Jag räknar därvid med insatser utöver nämndens förslag främst inom områdena torv, energi ur biosystem och förbränningsteknik.

SOU 1977: 61 5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING 5.1 Allmänna förutsättningar

Produktion av biomassa är ett för svensk del särskilt lov— ande sätt att ta tillvara solenergi. I Sverige är årstids— variationerna i den infallande solstrålningen stora och

ur takt med energibehovets variationer. Det är därför av särskild vikt att svenska solenergisystem utvecklas med sikte på långtidslagring. Naturen har under miljontals år utvecklat de gröna växternas fotosyntes för att effektivt utnyttja dessa förhållanden — resultaten är bl a de fossi— la energitillgångarna. Hos oss är vidare solljuset mera spritt, genom att ljuset faller snedare genom en ofta molnigare atmosfär än på sydligare breddgrader. Svenska

solenergisystem blir därför relativt arealkrävande.

Olika arters produktivitet och förmåga att omvandla och lagra infallande solenergi beror på arvs— och miljöfak— torer. Människan har lagt ned mycken möda på att öka växt— lighetens avkastning av föda, foder, fiber, gummi m m. Dessa erfarenheter och nya rön bör direkt kunna utnyttjas för att söka höja utbytet av kemiskt bunden energi i bio— massa och bioprodukter, som framställs för energiproduk—

tionsändamål.

Mikrobiologiska processer erbjuder goda möjligheter att förädla biomassa och organiskt avfall med hög vattenhalt till marknadsbränslen. Metoder som utvecklas för att konvertera och nyttiggöra andra organiska bränslen på annat sätt än genom direkt förbränning är också sannolikt lämpade för biomassa. En nackdel med direkt förbränning

är att kväve och andra näringsämnen, som kan recirkuleras

i en integrerad bioprocess, går förlorade. Det är troligt att bildning av kväveoxider blir en luftvårdsfråga att särskilt beakta, när man utformar nya metoder för att elda biomaterial i stor skala. Gröna delar och bark bör

i görligaste mån lämnas kvar, då de innehåller det mesta av mineralämnena. Samtidigt reducerar man då problem med askhantering och tung metallutsläpp vid direkt förbrän—

ning.

Energi ur biosystem erbjuder särskilt goda möjligheter att utveckla resursbevarande och ekologiskt väl integre— rade försörjningssystem. Att åstadkomma detta kräver emellertid en väl genomtänkt ekologisk kretsloppsfilo— sofi och ett systemtänkande, då de praktiska arrange— mangen utformas. Goda möjligheter att tillgodose bered—

skaps— och krisaspekter föreligger.

Det är utomordentligt svårt att göra en noggrann lång— siktsbedömning av utvecklingsförutsättningarna för ener— gi ur biosystem. Utvecklingshinder av många olika slag föreligger. Betydelsefulla alternativa användningsmöjr ligheter av såväl biomassa som mark finns för andra syf— ten än energiproduktion. Analytiskt är området synner— ligen kOmplext till följd av det stora antalet tänkbara utvecklingslinjer. Den utsträckning i vilken avancerad genetisk teknik och manipulering av fotosyntesens, kväve— fexeringens och väteprocessernas mekanismer kan komma att påverka utvecklingen på längre sikt är särskilt svår—

bedömbar i dagsläget. 5.2 Utvecklingshinder Biologiska, tekniska, ekonomiska, institutionella, miljö—

och kunskapsmässiga förhållanden begränsar områdets ut—

veckling:

Biologiska grundprocesser ger restriktioner. Klimat—

faktorer spelar en avgörande roll.

Statistiskt relevant beslutsunderlag från fältförsök

tar flera år att få fram.

Konkurrerande intressen finns som motverkar etabler— ing i stor skala. Andra behov av mark och vatten, t ex för rekreation och för att producera föda, fo— der, fiber och virke, kan lätt komma i konflikt med

de energipolitiska målsättningarna.

— Energiodlingar kan ogynnsamt förskjuta balansen i ekosystem och vattendrag. Det kan vara svårt att 10— kalisera stora odlade mark— och vattenområden med

hänsyn till naturvårdsintressen.

— De näringsgrenar som i Sverige krävs för att inordna bioprodukter bland de svenska energiråvaror och salu— bränslen saknas idag i väsentlig utsträckning. Nya näringsgrenar tar tid för sin uppbyggnad och dessa

processer går endast delvis att forcera.

En samhällsattityd där ekologisk kretsloppsfilosofi spelar stor roll kan ge upphov till en motsättning

mellan samhälls— och företagsekonomiska värderingar.

Det samhällsekonomiska alternativvärdet av odlings— arealerna, av organisations—, distributions—, för— ädlings— och odlingstekniska resurser i relation till energipriserna kan stå i vägen för storskalig

drift. 5.3 Utvecklingslinjer Det finns ett stort antal metoder och processer som var

för sig eller kombinerade kan ge användbara produkter. I

ett långsiktigt perspektiv är det önskvärt att alla vägar

att få fram energi ur biosystem prövas. För att möjlig— göra en jämförande värdering av olika utvecklingslinjer krävs någon form av systematisk bedömning av minst var och en av de utvecklingslinjer som anges i det följande. Förteckningen gör inte anspråk på fullständighet. Någon inbördes prioritering mellan olika utvecklingslinjer kan

i dagsläget inte anges.

A. BIOLOGISKA PROCESSER

Estetisezsssääsri

l. Sol * kloroplaster + hydrogenas * vätgas

2. 301 » odling blågröna alger » vätgas

3. Sol » purpurbakterier » vätgas

4. Sol » kvävefixerande mikroorg. » ammoniak

5. Sol » odling kolhydratsyntetiserande växt »

kolhydrater

6. Sol » odling kolvätesyntetiserande växt » kolväten

ååsmee552£99952£95=

bränsle

7. Sol —)skogsodling -»skörd —romvandling » fiber

bränsle

8. Sol —>tångodling —0skörd —*omvandling _)foder

59Essingetiäszesés_éietssrsräiesi

9. Sol + organiskt fiskfoder * fiskodling avloppsvatten » algOdllngxianaerob jäsning » metan 10. Sol » odling Dunaliella-+sedimentering + osmolys * gly—

cherin jäst

kväve—fixerande Azotobacter

erig_éietsers£5295

ll. Biomassa + kostridiebakterier » vätgas 12. Solvärme » anaerob nedbrytning av avfall » metan

13. Sol » växtavfall + mikroorganismer » foder

14. Bark, torv,ä anaerob jäsning % metan gödsel avvattning, brikettering+ fast bränsle jordförbätt— ringsmedel

15. Biomassa * enzymatisk hydrolys . . ton k " (,sace —» soc er—> Jasnlngwetanol

butanol

16. Biomassa » biooxidation » värme

B MEKANISKA, TERMISKA OCH KEMISKA PROCESSER

pulverbrännare* ånga* el, värme /'

1. M ' " . . alninga pulver forNdieselmotor * mekaniskt arbete

2. Direkt förbränning—»ånga » el, värme 3. Svävbäddsförbränning—>ånga % ångturbin 4. Svävbäddsförgasning—>gasturbin » " MHD 5 Pyrolys metanol 6. H +co /

7. Katalytisk

.. in . forgasn g återstod ammoniak

X.

8. Kemisk reduktion briketter

9. Syrahydrolys —bsocker —>jäsning —+etanol

Indelningen är preliminär och förteckningen sannolikt in— te fullständig. Tablån kommer därför att behöva modifie— ras och kompletteras i det fortsatta planeringsarbetet.

Detta torde också medföra förenklingar i strukturen.

För att kunna bedöma den energimässiga betydelsen, miljö— påverkan och de tekniska och ekonomiska förutsättningarna krävs omfattande utredningar. Några parametrar som påver— kar valet av utvecklingslinjer är krav på klimat, utrust— ning, råvaror, kapital, underhåll, kunskaper och tid. Planeringsgruppen för biosystem (NEPO/B, se bilaga 2) har särskilt framhållit vikten av integrerade systemstudier

och fullständig energianalys.

5.4 Energibärare från biomassa

På kort sikt finns redan idag möjligheten att direkt för—

bränna fast biomassa. På längre sikt framstår det som

önskvärt att vidareförädla biomassan till fasta, flytande och gasformiga energibärare på ett sätt som svarar mot bränslemarknadens utveckling. Bränslemarknaden kommer ef— terhand att förändras exakt hur kan idag inte förutsä— gas (undersökningar härav är huvudtemat i NE—programmet NYA BRÄNSLEN).

Bioråvarorna kan i princip omvandlas till energibärare

av alla slag. Enkla fasta och lågvärdiga gasformiga kan framställas med teknik som idag är kommersiell. Mera för— ädlade högvärdiga fasta, flytande och gasformiga bränslen fordrar en teknik som idag inte är utvecklad för kommersi— ellt bruk. Denna utveckling kommer att äga rum under de

närmaste decennierna.

De bränslen som kan framställas idag och de som kommer

att kunna framställas senare är övervägande sådana som

förekommer idag — framställda ur andra råvaror och delvis med annan teknik. I NE:s perspektiv kommer samma bränslen att framställas ur de råvaror som NE—programmen TORV, KOL och SKIFFER handlar om. Även när det gäller den förbrän— nings—, förgasnings— och omvandlingsteknik som är aktuell för biobränslen är den delvis densamma som den som är ak—

tuell inom dessa program i dagsläget och i framtiden.

En bedömning av vilka energibärare som kan framställas med vilken teknik ur vilka råvaror kan inte göras idag med någon större grad av säkerhet. Man kan dock konsta— tera att antalet realistiska möjligheter här är många och att det finns anledning att räkna med ett succesivt införande av nya processer och produkter under 1980— och 1990—talen och därefter. Redan idag görs flis ur skogs— avfall. Under 80—talet kan tillkomma flis, pellets, bri— ketter, pulver, koks, lågvärdesgas, metanol och etanol från skogsavfall, energiskogsråvara, och möjligen alger samt högvärdesgas från avfall (härtill kommer torv). Un—

der 90—talet kan tillkomma högvärdesgas och syntetiska

oljeprodukter från alla slag av bioråvaror. Vätgasproduk— tion blir sannolikt en realitet kring sekelskiftet — an—

vändarsidan bestämmer här den möjliga utvecklingstakten.

Utvecklingsförutsättningarna för användning av högvärdig gas (främst metan)sammanhänger med uppbyggnad av ett rör— distributionssystem i Sverige. Detta är i sin tur avhäng— igt av möjligheten att tidigt införa naturgas. Sannolik— heten för detta kan inte idag anges. Lågvärdesgas torde inte komma att distribueras i omfattande rörsystem — kost— naden blir för hög för detta. Den måste för att kunna transporteras ekonomiskt omvandlas till syntesgas eller till metan. Syntetgas kan vidareomvandlas till metanol

som sedan distribueras.

Sammanfattningsvis kan sägas att mängden möjligheter att under de närmaste decennierna utveckla och använda nya processer och produkter är många och betydelsefulla — men

i dagsläget inte helt förutsägbara.

5.5 Tillgång på biomassa

Tillgången på biomassa idag och i framtiden sätter den teoretiska gränsen för den energimängd som kan produceras

ur biosystem. Den torde dock inte vara den i praktiken

trånga sektorn.

Liksom då det gäller de bränslen som ska framställas och de processer som kan komma till användning är antalet möjligheter stort när det gäller de biologiska energirå—

varorna .

Kunskapen om de mängder biomassa som kan produceras be— höver förbättras väsentligt för att ge underlag för bättre bedömningar av områdets potentiella bidrag till energiför—

sörjningen.

En mycket preliminär inventering har genomförts inom

NE:s program. Syftet med detta arbete har varit att göra

en grov uppskattning av storleksordningen av olika kate—

gorier biomassa som nu produceras inom åkerbruk, träd— gårdsbruk, skogsbruk och kreatursskötsel. Resultaten

kan sammanfattas på följande sätt:

Av Sveriges 41 141 000 ha landareal är 72 åkermark, 57% produktiv skogsmark, SZ inägor förutom åkrar och

31% impedimenter och övrig improduktiv mark.

På åkerarealen (ca 3 Mha) produceras ca 30 Mton bio— massa, som i medeltal har en torrsubstanshalt på 65%

(säd har ca 85% och grönfoder 15%).

På trädgårdsarealen (0,012 Mha) produceras 0,55 Mton

biomassa med en torrsubstanshalt på i medeltal ca

18%.

På skogsarealen (23,5 Mha) produceras ca 117 Mton biomassa årligen (= årlig bruttotillväxt) med en

torrsubstanshalt på i medeltal 20%.

Av kreatursskötseln produceras 32 Mton gödsel med en

torrsubstanshalt på i medeltal 14%.

Mängden producerad biomassa på impedienten kan grovt

uppskattas till 6 Mton/år

Totalt produceras på 39 Mha mark (åker, trädgård, skog och impedimenter) ca 151 Mton biomassa med i medeltal 29% torrsubstanshalt (räknat vid skördetill— fället). Av denna mängd samlas 88 Mton in, varav 74 Mton säljs som livsmedel eller för vidareförädling, 4,4 Mton säljs som foder, 0,4 Mton säljs för övriga användningsområden, 6,9 Mton används av de skördande

enheterna som djurfoder, 0,4 Mton används av desamma

för andra ändamål, 1,1 Mton återförs till jorden och 0,7 Mton blir avfall. De 11,3 Mton som säljs som foder eller används internt som foder omvandlas tillsammans med syntetiskt importerat foder till 32 Mton gödsel med ca 14% torrsubstanshalt, varav 21 Mton samlas in och återförs till åkrarna, medan resten faller under grön—

bete samt är avdunstningsförluster m m.

Mot denna bakgrund är situationen den följande vad be— träffar de i denna plan använda kategorierna energi—

skog, skogsenergi och övrig biomassa.

5.5.1 Energiskog

Skogsodling för energiproduktionsändamål förekommer inte idag i Sverige och inte heller någon annanstansi världen. Tillgången på lämpliga områden är en första förutsättning och en av de faktorer som kan bli begränsade för utveck—

lingen.

Kraven på landareal beror av den produktivitet som kan uppnås vid energiskogsodlingen och energiinnehållet i den producerade biomassan. Vid skogshögskolan pågår nu utveck— ling av snabbväxande lövträd inom släktena Popolus och Salix. De hittills utförda försöken med intensivodlingar på begränsade ytor har givit en årsproduktion av stam—

och kvistved på 2—4 kg per kvadratmeter. Efter flisning och torkning erhålls ett värmevärde av 11—22 kWh per kvad—

ratmeter och år.

Förespråkarna för energiskog har beräknat att ca 1 Mha skall kunna disponeras för energiskog. Av denna areal ut— görs ca 1/3 av nedlagd jordbrukmark, ca 1/3 av kärr och strandängar och ca 1/3 av starrmyrar. Härutöver skulle

ytterligare 1 Mha myrmarker kunna utnyttjas.

Restriktioner kommer dock att läggas på valet av mark för energiskog såsom storlek, avstånd från bebyggelse, sub— stratets beskaffenhet och vattentillgång. Därtill kommer konflikter från andra intressenter ifråga om lämpliga arealer. Detta innebär att den disponibla arealen kan kom—

ma att reduceras väsentligt.

För en specificering av mark som skall tas i anspråk för energiskog fordras en omfattande inventering. Inventering— en bör börja med en kartläggning av vilka intressekatego— rier som föreligger. Särskilt viktigt är att inventering— ens kravspecifikation får sådan bredd och omfattning att planering kan ske med tillräckligt långt tidsperspektiv. Vid kravspecifikationsarbetet skall särskilt uppmärksam— mas naturvårdsintressen som hydrologi, vattenresurser och vattenvård, faunavård, fiskevård etc. Inventeringen bör göras översiktligt för hela riket, varefter en eller fle— ra regioner studeras med ensuccessiv inventering av spe—

cifika lägen för konkreta objekt.

5.5.2 Skogsenergi

Under tidigare perioder av avspärrning har ved och skogs— avfall visat sig vara utomordentligt värdefulla substitut

för importerade bränslen. De totala virkestillgångarna i Sverige har uppskattats till 2,3 x 109 m3 sk (skogskubik— meter) eller närmare 3 x 109 m3 sk om man räknar med stub— bar, kvistar, barr och löv. Beståndet motsvarar i luft— torkat tillstånd (25% fukt) 500 milj ton oljeekvivalenter (Mtoe).

Den årliga bruttoavverkningen är totalt för hela Sverige 84 x 106 m3 sk, varav ca 3 x 106 m3 sk är tveksamma till— gångar och ca 6 x 106 m3 sk består av kvarlämnade träd.

Den nyttiggjorda avverkningen uppgår följaktligen till

. . 3 . . 75 milj m sk. Bruttoavverkningen motsvarar 1 lufttorrt

tillstånd ca 14 Mtoe. Den svenska oljeimporten uppgår till

ca 35 Mtoe/år.

Med hyggesavfall avses marginalråvaror, som av olika skäl idag kvarlämnas i skogen efter slutavverkning eller andra former av skogsvårdsåtgärder. Marginalkvantiteterna be— står av avfall från röjningar, avfall från gallringar, avfall från slutavverkningar, kvarlämnade träd efter fäll—

ning och eftersatta gallringar och röjningar.

Teoretiska beräkningar av den årliga mängden hyggesavfall i våra skogar visar att de uppgår till 46 x 106 m3 f (fast mått). Den totala mängden hyggesavfall, 46 milj m3 f, skall jämföras med den ovannämnda nyttiggjorda av— verkningen, 75 milj m3 sk.

Av ovanstående totala tillgångar kan inte alla utnyttjas på grund av restriktioner, vilka kan hänföras till något av områdena teknik, ekonomi, estetik eller ekologi — mil—

jöpåverkan.

Vissa kvantiteter hyggesavfall kan ej nyttiggöras på grund av tekniska svårigheter. Det gäller exempelvis bestånd

som växer på myrar eller liknande, där transportfordon in— te kan färdas eller i områden där enda transportsättet är

flottning.

En viktig ekonomisk restriktion för att ej utnyttja hyg— gesavfall för energiproduktion är optimeringen gentemot alternativ användning. I andra fall är transportkostnaden för avfallet högre än dess egenvärde vid energiproduktion. Slutligen kan avfallet ha sådan låg kvalitet att det inte är ekonomiskt realistiskt att tillgodogöra sig, exempel—

vis har bark värmevärdet 0, då fukthalten överstiger 75%.

Utnyttjande av hyggesavfall i form av stubbar och rötter

kan ur estetisk synvinkel vara olämpligt, då metoden ef—

terlämnar stora hål i terrängen. Det bör dock framhållas att tillvaratagande av ris och toppar är mycket positivt

ur estetisk synvinkel.

Ett tillvaratagande av trädets hela biomassa kan påverka den ekologiska balansen genom att hyggesavfallets närings— innehåll försvinner ur marken. För att sedan upprätthålla en önskvärd skogsproduktion måste konstgödsel tillföras. Rökgaser eller restprodukter vid förbränning av skogsav— fall är dock inte av den karaktären att restriktioner på

grund av miljöpåverkan är motiverad.

Läggs ovannämnda biologiska och ekologiska restriktioner på den tidigare nämnda mängden hyggesavfall, 46 milj m3f,

» o . . 3 .. . aterstar endast ca 34 milj m f. Om hansyn tas aven till de tekniska begränsningarna återstår endast ca 22 milj

3

m f.

En viktig aspekt på mängden tillgängligt hyggesavfall är massaindustrins behov. Ca 13 milj m3f bedöms kunna använ— das som fiberråvara, medan den del som har lägre kvalitet, ca 9 milj m3f, kan användas som bränsle. Denna mängd mot—

svarar ca 1,5 Mtoe.

Kvantiteterna av bark och spån ingår helt i vad som ovan benämnts bruttoavverkning. På grund av att bark och spån till allra största delen faller vid skogsindustrins an— läggningar är det ändå motiverat att nämna dessa katego— rier separat. Mängden bark som kommer till skogsindustrin uppgår till ca 7 milj m3f. Detta motsvarar ca 0,6 Mtoe. Mängden sågspån som faller vid den svenska skogsindustrin uppgår till ca 1,4 milj m3, vilket motsvarar ca 0,06 Mtoe.

Förlust av bark uppkommer vid maskinavverkning samt till största delen vid transporter. Störst är barkförlusten vid flottning. Efter ovanstående förluster återstår ca

. . 3 . . . 6 milj m f, Vilket motsvarar ca 2,1 milj ton torrsubstans.

Av denna mängd faller ca 1,17 milj ton vid massaindustrin. Närmare 90% härav kommer f n till användning som bränsle eller används till en liten del som råvara i tillverk— ningsprocessen. Den återstående barkmängden, ca 0,89 milj ton, beräknas falla vid sågverk med en viss minsta pro- duktionsvolym. Endast ca 0,4 milj ton härav saknar för närvarande användning och deponeras. Kvantiteten kan del— vis komma att utnyttjas som råvara vid kompostering för framställning av jordförbättringsmedel. Praktiskt taget allt sågspån utnyttjas för industriändamål som råvara elf

ler bränsle.

5.5.3 Övrig biomassa

Denna potentiella energiråvara består av två typer av biomassa, dels den för energiproduktion gdlgdg dels den biomassa som faller som ayfall vid annan verksamhet.

Som komplement till energiskog bör undersökas om inte ögggggggg_yäggg£ med snabb tillväxt även kan användas. Här kan t ex solrosor studeras. Denna ettåriga ört har en Växtkraft av 2—3 m höjd på ett år. Tillväxten kan vara 79—104 g/mZ. dag med ett medelvärde av 64 g/m2.dag under en treveckorsperiod och en fotosyntetisk effekt av 7,52. Detta kanske kan ge en acceptabel mängd torrsubstans för förbränning. Andra tänkbara växter kan vara stockrosor eller en del fleråriga slidearter som t ex Polygonum cos— pidatum ( Zm), Polygonum sachalinense ( 3m) som trivs i våtmarker samt, åtminstone i trädgårdar, har en tendens

att bilda täta bestånd och växa överallt där inte berg

tar emot .

Inom foder— och livsmedelsförsörjningen i övrigt förekom— mer stora satsningar på att få fram ggödgg_mgd_gggg_gy: kggggigg. Här kan sannolikt erhållas biprodukter med

stort bränslevärde. Man kan få en viss vägledning om lämp—

ligt material genom att studera försök som utförts i Eng— land. Här har man bl a konstaterat snabb tillväxt på raj— gräs och sockerbetor. Rajgräset har gett en avkastning av 23 t/ha vid utnyttjande av en fotosyntetisk effekt av 1,32 under hela året och sockerbetan samma avkastning i vikt med den något lägre fotosyntetiska effekten. Om man räknar på en kortare period enbart under själva högsom— maren har sockerbetan givit 31 t/ha med den tofosyntetis— ka effekten 4,32. Avkastningen i södra Sverige för socker— betor är cirka 40 t/ha, vilket tyder på en viss motsägel— se i de olika uppgifterna om inte de svenska jordarna kan anses vara bättre lämpade för denna produktion än de eng—

elska.

För att kunna utnyttja dessa ovan nämnda växtmassor som bränsle måste torkning kunna ske på ett effektivt sätt

genom t ex solfångare.

Annan biomassa som skulle kunna odlas i stor skala för energiproduktion är Eågg och glggg.

För närvarande har vi en åkerareal på cirka 3 milj ha här i landet där bröd— och fodersäd produceras från cirka

1,6 milj ha. Mängden hglm från denna yta blir cirka 5,5 milj ton per år. Med ett värmevärde på 3 400 3 700 kcal/kg (något högre än för ved före torkning) represen— terar således detta en stor energitillgång eller cirka

2 Mtoe/år. Då halmen dessutom är mindre lämplig på grund av sin relativt långa nedbrytningstid att återföra direkt till jorden genom nedplöjning kan det vara ett bra alter— nativ att tillvarataga den som bränsle. Svårigheten här är att på ett energisnålt sätt insamla och omvandla halm

till en form som är lämplig för förbränning. Halmen i sig

själv har en mycket låg volymvikt som t o m i högtrycks— 3 pressade balar inte får en högre volymvikt än 80—120 kg/m .

Den lösa hackelsen väger 30—50 kg/m3.

Yååå kan totalt förekomma i stora mängder och kan eventu— ellt tillvaratas genom vinterslåtter. Beträffande värme- värden och hantering kan bedömas att förhållandena är lik—

artade med de som råder för halm.

Övriga organiska ayfallsbiomassor består av industrins och hushållens avfall, organiska beståndsdelar i avloppsvat—

ten m m.

Det överskuggande problemet är den fundamentala bristen på säkra data om såväl arter, sammansättningar, kvanti— teter och kvaliteter. Innan några egentliga satsningar

kan göras måste kunskapen på dessa punkter förbättras så att en bedömning av det potentiella energiförsörjnings—

bidraget kan göras och förslag till insatser preciseras.

5.6 Miljörestriktioner

De restriktioner på möjligheten att utnyttja biomassa för energiproduktion som miljökonsekvenserna ger upphov till kan bedömas vara den faktor som blir utvecklingsbestäm—

mande inte minst i initialskedet av utvecklingen.

Under den hittills bedrivna verksamheten har framkommit att en rad av frågor måste undersökas särskilt vad be— träffar gggggigkgg. Bland hittills framkomna synpunkter

kan nämnas.

De gödselgivor, som erfordras för energiskog skal; mins—

kas per ha och år liksom tillförseln av kalium och fosfor. För energiskog avses ett system med resurssnål odling be— träffande användning av växtnäring och vatten. En beskriv—

ning och analys av detta system behöver genomförau

För att kunna ange gödslings— och bevattningsbehoxet för

olika förutsättningar fordras regionala gödslings— och bevattningsförsök på aktuella marktyper.

För att belysa risken för störningar av gödslingen behö— ver särskilda försök anläggas där mängden transporterad växtnäring till ytvatten samt halterna av dessa ämnen i grundvattnet registreras. Särskild hänsyn bör tas till frågan om transporten av närsalter utanför odlingsområ—

dena samt till frågan om jonbalansstörningar.

De hydrologiska faktorerna skall särskilt uppmärksammas.

Vattenbehovet för bevattning samt avsedd bevattningsmeto— dik för olika typer av mark behöver närmare anges, liksom

sättet för anskaffning av vatten.

Energiskogar kan väntas dra till sig olika arter av vilt, svampar och andra skadegörare. De olika effekterna av

detta både på de naturliga djurpopulationerna och på an— gränsande flora såväl under tillväxttiden som efter skörd måste undersökas. Även förväntad skadegörelse på energi—

skogar av olika djurarter behöver belysas.

Likaså behöver risken för spridning av icke inhemska ar- ter till omgivande marker från energiskogar redovisas.

Hybridiseringsproblematiken bör också belysas.

Då det gäller skogsenergin sammanhänger problemen med av— fallets betydelse för skogskulturen och skogsproduktionen. skogsenergin är näringsrik och har stor betydelse för trä— dens växtbetingelser. De kunskaper man har inom detta om— råde pekar på att de skogsekologiska verkningarna av att föra bort biomassan i sin helhet från växtplatsen är ne— gativa. Skogsekologer och markforskare anser att skogs— energin bör lämnas kvar på växtplatsen, men att de nega— tiva effekterna vid ett bortförande inte skall tillmätas

avgörande betydelse vid bedömningar om skogsenergins ut—

nyttjande. Näringsförlusterna kan ersättas genom göds— ling. Vissa näringsfattiga och torra marktyper bör emel— lertid behandlas med särskild försiktighet. Dessa frågor har så stor betydelse i bedömningen av lämpliga energipro—

duktionssystem att de bör studeras noggrant.

5.7 Utvecklingsmål

På grundval av ovan skisserade långsiktsbedömning kan

följande, väsentligen kortsiktiga, utvecklingsmål ställas

upp:

Vidareutveckling och fördjupning av programpla-

neringen

Etablering av internationellt samarbete, företrä— desvis inom IEA, och anknytning av den svenska verksamheten till ett större delvis samfinansierat utvecklingsprogram med rationell arbetsfördelning

och gemensam programplanering.

— Fördjupad studium av de miljörestriktioner och in— stitutionella förhållanden som i högre grad än de tekniska och ekonomiska faktorerna kan förväntis

bli bestämmande.

Genomförande av strukturerande utredningar och för—

studier för värdering av utvecklingslinjerna.

Start av inventeringar av tillgänglig biomassa i

lämpligt samarbete mellan olika berörda organ.

Informationsspridning om utvecklingsmöjlighetefna

på biosystemområdet.

— Fortsatt stöd till de projekt som satts igång )ch

igångsättning av ett urval utvecklingsprojekt.

Impulsgivning till och stöd för system— och teknik—

utveckling.

Igångsättning av försöksverksamhet i skala och for— mer som ger direkt erfarenhet av de utvecklings—

bestämmande kritiska faktorerna.

Åstadkomma intensifierad kunskapsutveckling och

temaforskning inom området.

SOU 1977: 61 6. INSATSPLAN 6.1 Insatsstruktur

Följande insatsstruktur för en fortsatt och ökande insats inom området biosystem är ändamålsenlig med hänsyn till ovan angivna utvecklingsmål och sannolikt heltäckande för de insatser som praktiskt kan komma ifråga för energi— forskningsprogrammet under innevarande (1975/76—1977/78) och nästa (1978/79—1980/81) treårsperiod— och sannolikt

ytterligare någon tid därefter.

Systemanalys Inventering Miljörestriktioner Temaforskning Produktion Energiskog Skogsenergi Övrig biomassa Hantering Omvandling Försöksstationer

Programledning

De större enskilda projekt som NE f n finansierar har

sammanställts i bilaga 1.

6.2 Systemanalys

Områdets komplexitet framgår av tidigare avsnitt. Ett om—

fattande systemanalytiskt arbete krävs för att strukture—

ra problemen och för att välja ut de insatser som i varje läge är de mest betydelsefulla. Systemanalysen måste, sär— skilt i initialskedet, bedrivas i nära och fortlöpande

samråd med NE:s programledning.

Det är utomordentligt svårt att göra en noggrann bedöm— ning av utvecklingsförutsättningarna för energi ur biosys— tem. Utvecklingshinder av många olika slag föreligger. Be— tydelsefulla alternativa användningsmöjligheter av såväl biomassa som mark finns för andra syften än energiproduk— tion. Analytiskt är området synnerligen komplext till följd av det stora antalet tänkbara utvecklingslinjer. Den utsträckning i vilken avancerad genetisk teknik och mani— pulering av fotosyntesens, kvävefixeringens och vätepro— cessernas mekanismer kan komma att påverka utvecklingen

på längre sikt är särskilt svårbedömbar i dagsläget.

Behovet av systemanalyser för optimering av val inom pro—

lingslinjerna. Det finns ett stort antal utvecklingslin— jer som var för sig eller kombinerade kan bli användbara produkter. I ett långsiktigt perspektiv är det önskvärt att alla vägar att få fram energi ur biosystem prövas. För att möjliggöra en jämförande värdering av olika ut— vecklingslinjer krävs någon form av systematisk bedömning

av var och en av dessa.

Systemanalysarbetet bör ske genom att uppdrag läggs ut

till företag och institutioner. Detta bör ske på ett sys— tematiskt sätt och resultaten av arbetet måste fortlöpande återföras. En central sammanhållning av detta kan ske ge— nom att en särskild systemanalysgrupp organiseras med fö— reträdare för dels NE:s programledning, dels de organ som

genomför systemanalysuppdragen.

Omfattningen av systemanalysarbetet är svår att bedöma, bl a därför att systemanalys görs även som en del av på— gående och planerade utvecklingsprojekt. En annan osäker— hetsfaktor utgörs av att samarbete inom området är preli— minärt överenskommet inom IEA men det är svårt att innan samarbetet ännu startat bedöma hur mycket som kan göras i internationellt samarbete. En minsta insats inom den centrala systemanalytiska verksamheten bedöms i dagslä—

get vara 4 — 5 manår/år.

6.3 Inventering

Två typer av inventeringar är av betydelse i ett tidigt skede. Den första är en fördjupad undersökning av vilka kvantiteter biomassa av olika slag som är tillgängligt på vilka villkor. Den andra typen är en inventering av de landområden som kan komma ifråga för odling av energi— skog. Särskilt den sistnämnda är av avgörande betydelse för både bedömning och insatsplanering. Den bör dessutom samordnas med de inventeringar som planeras inom NE—pro—

grammet TORV.

Inventeringsarbetet måste planeras och genomföras i sam— arbete mellan ett stort antal myndigheter och andra organ. Detta gäller såväl planering som genomförande av program— met. NE avser att ta de initiativ som krävs för att en planering i brett samarbete kommer till stånd. Vid genom— förandet av själva inventeringarna bör dock NE bedömnings— vis kunna spela en mindre framträdande roll. Bland de myn— digheter som behöver engageras i uppläggningen märks plan— verket, naturvårdsverket, Skogsstyrelsen, jordbruksstyrel— sen, Sveriges geologiska undersökningar m fl. Domänverket och skogsbolagen bör också ingå. En ledningsgrupp bör e— tableras med företrädare för olika medverkande organ.

Det bör klargöras på ett tidigt stadium vilken roll fjärr—

analystekniken kan spela i inventeringsarbetet. Inlednings— vis kommer inventeringsarbetet att domineras av metodut— veckling och översiktliga analyser. Härtill kan komma re— gionala eller lokala inventeringar av pilotkaraktär. Under den nu planerade treårsperioden torde inte inventerings—

arbetet komma att avancera längre än så.

Behovet av resurser inom energiforskningsprogrammet är svårt att ange på nuvarande stadium. Det bedöms ligga i

intervallet 5—50 manår/år, vilket motsvarar l—10 Mkr/år.

6.4 Miljörestriktioner

Frågornas komplexitet framgår av långsiktsbedömningen. I inledningen behöver en översiktlig kartläggning och preli— minär värdering av miljöeffekterna vid biosystemanvändning göras. Denna kartläggning kommer att ligga till grund för

en preciserad programplanering.

SNV och NFR (ekologikommittén) har i olika sammanhang — inom och utom NE:s verksamhet yttrat sig över energi— skogsprojektet. Dessa yttranden ger ett utmärkt underlag för den lista av problem som måste undersökas. Upplägg— ningen av arbetet behöver emellertid diskuteras ytterli— gare mellan NE och andra organ, främst SNV. Resultatet av dessa vidare överläggningar kommer att bli bestämmande för

insatsernas utformning.

För att man skall kunna genomföra en noggrann miljöeffekt— värdering måste stora delar av den samlade sakkunskapen

i landet engageras för att säkerställa erforderlig bredd på studierna. Först efter kartläggningen kan en säker be— dömning av den önskvärda resursnivån göras. Intill dess måste erforderliga resurser, motsvarande minst 5 manår/år

reserveras .

6.5 Temaforskning

Programmets särart motiverar att det vid sidan av den i programmet integrerade kunskapsutvecklingen bör ingå i ett generöst och relativt villkorslöst stöd till riktad

grundforskning inom området.

NE, NFR och STU ansvarar för delar av forsknings- och ut— vecklingsprogram inom bioområdet, som delvis överlappar och delvis kompletterar varandra. För att effektivare kunna utnyttja och stimulera personella och institutio— nella resurser har temaforskning föreslagits av NFR. Så— dan temaforskning kan organiseras enligt NFR:s modell och genomföras av NFR. Finansieringen beräknas ske gemensamt

av NE, STU och NFR.

För att förbättra kunskapsläget bör bättre möjligheter öppnas att sända ut svenskar för att delta i pågående utländska projekt. Härigenom tillgodoses samtidigt effek—

tivt behovet av att bevaka utvecklingen i andra länder.

Enligt statsmakternas intentioner i energipropositionen bör då det gäller kunskapsutveckling även sådana energi— system som inte primärt innebär just energiproduktion kunna ges finansiellt stöd inom NE—programmet t ex för— bättrade biologiska energihushållningssystem.

Stöd till av NFR genomförd temaforskning planeras utgå med 1 Mkr/år. Härtill kommer belopp av samma storleksord— ning för på annat sätt genomförd grundläggande kunskaps—

utveckling.

6.6 Produktion

Programmet innefattar tre block av råvaror, energiskog,

Skogsenergi och övrig biomassa.

Målsättningen för arbeten inom denna betydelsefulla och omfattande programdel är att genom studier och försök skaffa erforderlig kunskap om råvarubasens kvalitet och kvantitet för givna markarealer på både kort och lång

sikt.

6.6.1 Energiskog

Vissa växter tar bättre vara på solenergin än den genom— snittliga vegetationen, som har en verkningsgrad inom om— rådet 0,l—lZ (så mycket av infallande solenergi återfinns

i bränsleform hos växtmaterial). Många kända snabbväxande arter lämpar sig för energiproduktion i varierande odlings— miljöer. Förädling av dessa och nya arter bör ge liknande förbättringar som åstadkommits med dagens grödor och träd— slag för fiberprodukter. Man kan hoppas på verkningsgra— der i området 2—SZ av årets totala energiinstrålning. En högre verkningsgrad minskar behovet av totala landområden

för denna typ av energiproduktion.

Vid Skogshögskolan pågår sedan länge (Gustaf Sirén) arbe— ten för att få fram snabbväxande lövträd inom släktena Populus och Salix för energiproduktion. Från och med 1973 har ytterligare intensifiering skett inom ramen för det då startade projektet "Minirotationsskogsbruk". Arbetet

stöds sedan 1975 i NE:s projekt Energiskogsodling.

Det är viktigt att de satsningar det här är fråga om får

en kontinuitet genom åren och att bestämda slutsatser framför allt beträffande försöken med olika växtmaterial inte dras för tidigt. Dessa kräver lång tid för att ge säkra resultat och de förberedande växthus och provodling— arna på små begränsade ytor måste följas upp i den bli— vande naturliga miljön. Här först kan man få verkliga

svar på de viktiga frågorna om tillväxtvolym, härdighet

samt motståndskraft mot sjukdomar, insektsangrepp och ska—

dor av andra djur m m.

Som alternativ till de Populus— och Salixarter som för närvarande undersöks behöver andra arter studeras. Inte minst från miljösynpunkt kan det vara värdefullt att kan— ske få fram en blandskog som kan ge ett rikare djurliv och eventuellt minska behovet av bekämpningsmedel. Det

är känt att monokulturer (med enbart en art) lättare får angrepp som kan kräva större besprutningsinsatser eller

liknande.

Tänkbara trädslag kan vara Vissa barrträd. Andra intres— santa träd är alarna, där bl a vår inhemska gråal och

en del asiatiska arter kan vara aktuella. Alarna har för— delen att själva kunna binda kväve och fordrar mindre kvävegödning som är en dominerande tillväxtfaktor beträf— fande tillförd energimängd. Det är helt klart att om man bara kan göra en liten minskning på gödselbehovet genom att öka andra tillväxtfaktorer kan stora vinster uppnås. En något lägre tillväxt här än för Salix och Populus kan

ändå tänkas ge ett större utbyte.

På ett tidigt stadium måste klarläggas vilka tänkbara ar— ter som kan användas för energiskogsproduktionen. För des—

sa arter måste i en första fas omfattande laboratorieod—

lggdggdliggsförsök på flera tänkbara platser i landet,

med ett begränsat antal arter. Fas tre innehåller odling av ett ännu färre antal arter i sådan skala att den stor— skaliga 229settieeeeéliagsäézeåse2_éesens£52225; En ratio— nell internationell arbetsfördelning genom IEA—samarbetet bör eftersträvas. Möjligheterna härtill kan ännu inte i

detalj förutses.

6.6.2 Skogsenergi

Några NE—projekt har ännu inte igångsatts. Projektet Hel— trädsutnyttjande utgör emellertid en mycket god utgångs— punkt för sådana. NE avser att inom kort uppdra åt Skogs— högskolan (P—O Nilsson) att påbörja genomförandet av ar— beten som syftar till att klarlägga förutsättningarna för

energiproduktion.

Studium av skogsenergins (=skogsavfallet) kvalitativa och kvantitativa utveckling förutses äga rum genom normala un— dersökningar (t ex rikstaxering). Periodvis behöver dessa undersökningar kompletteras med studium av andelen biomas— sa disponibel för energiproduktion. Härutöver måste klar— göras hur stor andel av restmängden biomassa som måste lämnas vid skogsenergibruk för att ej skada den skogseko—

logiska balansen.

För den odlade biomassan kommer en eventuell fortsättning att inbegripa samma utvecklingsfaser som för biomassan energiskog, sannolikt både senare i tid och mindre i cm— fattning. För det avfall som identifieras för energipro— duktion behövs ingen egentlig utvecklingssatsning förutom en fortsatt kvatifiering av tillgängliga kvantiteter. Nå— gon möjlighet att idag ange vilka biomassor som kommer att

väljas är ej möjligt före kartläggning.

6.6.3 övrig biomassa

Inventering och kartläggning behöver genomföras innan ett systematiskt insatsprogram kan läggas upp. Utvecklingspro— jekt kommer att kunna startas endast i mycket begränsad

omfattning innan så skett.

6.7 Hantering

Programdelen omfattar stöd till all erforderlig utveck—

ling av system för skörd, beredning (särskilt torkning)

och transport till central omvandlingsanläggning. Delmå— let är att för identifierade råvaror föreslå optimala

insamlingssystem.

Kraven på utrustning för skörd varierar beroende på den råvara som avses fångas och den kvantitet som förutses. Här gäller att med ökande mängd följer lönsamhet för hög—

mekaniserade system.

Möjligheterna att utnyttja energiskogarna som en kompo— nent i vår energiförsörjning beror väsentligen på vilken ekonomi man får i det totala system som måste byggas upp från växtplats till energiförbrukare. Tidigare erfaren— heter pekar på att klent virke ger mycket höga kostnader för att genomföra skörd, transport, bearbetning, lagring och distribution. Energiskogsodling medger säkerligen för- delaktig masshantering vid avverkningsprocessen. De rela—

"slåtter—

tivt små och tättstående träden kan avverkas med maskin”, En teoretisk kalkyl, grundad på erfarenheter

från Skogshögskolans forskningsprojekt angående möjlighe— terna att mekanisera röjnings— och gallringsarbetet i sko— gen pekar på att en bredavverkningsteknik skapar förut— sättningar för prestationer på 150—800 m3f/skift eller avverkningskostnader på 1 15 kr/m3f, d v s nivåer som är helt jämförbara med de som nås i nuvarande slutavverk— ningar.

Eftersom det här är fråga om helt ny teknik erfordras in— gående analyser och ett omfattande utvecklingsarbete in—

nan systemen kan förverkligas.

Allt hyggesavfall är av en sådan karaktär att det svårli—

gen låter sig nyttiggöras med konventionella skogsmaski—

ner. Ett sätt är att transporterna träden hela till en upparbetningsanläggning, där hyggesavfallet flisas till

5 k grönflis. Fortfarande återstår dock stubbar och rötter, för vilkas omhändertagande speciell teknik måste till— lämpas. En separation av barr före flisning är också önskvärd, dels med tanke på barrens höga näringsinnehåll, som positivt bidrar till markens näringsbalans, dels att

barren är olämpliga för massaframställning.

Främst skall studierna inriktas mot bredavverkning och be— arbetning av klenvirke samt utveckling av basmaskiner som är tillräckligt skonsamma mot mark och stubbar som skall bilda nya skott. Erfarenheter från holländskt skogsbruk, vilka pekar på att markkomprimering och tryck på rötterna har starkt produktionsnedsättande inverkan på det nya be—

ståndet, skall beaktas särskilt.

Studiernas uppläggning och karaktär påverkas av det inle— dande skedet och bestäms i stor utsträckning av vilket

intresse och vilka möjligheter som erbjuds hos skogsföre— tag och maskintillverkare. Särskild samverkan med STU och

samråd med ÖEF (ur beredskapssynvinkel) inplaneras.

Det bedöms inte som troligt att den skördade biomassan direktanvänds för energiproduktion utan mellanliggande beredning, vilken främst syftar till att minska kostnaden för transport av biomassan från skördestället till energi—

produktionsanläggningen.

Denna del av det tänkta energiförsörjningssystemet är obe— kant och sannolikt mycket betydelsefull ur teknisk oc1 eko— nomisk synvinkel. Därför måste ingående undersökningar göras över torkning och lagring i anslutning till växt— platsen samt flisning, hackning, malning, brikettering, polletering, torkning och lagring på platsen eller vit

industri.

Man kan exempelvis utföra en halmbrikettering genom att använda brikettpressar för vallfoder och uppnå volymvik— ten 300 — 500 kg/m3. Ytterligare ökning kan uppnås genom användandet av pressar för träavfall som framtagits i USA. Det anses möjligt att nå volymvikten 1 000 kg/m3. Mobila aggregat finns framtagna av ett schweiziskt företag. Nack— delen med briketteringen för närvarande är att det är en mycket dyr metod och kostnaderna måste kunna nedbringas avsevärt för att hanteringen skall bli acceptabel. För framtiden kan man dock bedöma att dessa problem kan lösas och att man för förbränning kan få fram en produkt i form

av briketter.

Transportfrågorna har stor betydelse. Den geografiska för— delningen av produktionen enligt olika mönster varierar mellan två extremlägen: helt decentraliserad produktion eller en produktion som läggs så nära kraftverket som möj— ligt, d v 5 man utnyttjar all disponibel mark för biomas— saodlingar i kraftverkets närområde. En centraliserad pro— duktion av biomassa enligt det senare mönstret ger natur— ligtvis lägre transportkostnader och säkert också en bil— ligare och mer rationell drift av odlingarna. Å andra si— dan måste man offra mark av betydelse för andra näringar. Det är en öppen fråga om vinsten i biomassaledet kompense— rar för detta. Valet av lokalisering styr indirekt valet av transportsystem, vilket då till stora delar blir ett

optimeringsproblem av konventionell natur. Sammanfattningsvis planeras följande insatser.

Skörd:

Efter en inledande bred föggtgdig där tänkbara skördesys— tem identifieras fördelade efter den biomassa som skall skördas utväljs den eller de system där statligt stöd till Eekgikggyggkligg erfordras. Efter denna utvecklings— fas kan pgggggypgg för användning vid försöksodling ut—

vecklas.

Beredning: Insatserna för klarläggande av teknik och ekonomi för be- redning (inkl torkning) av biomassor följer mönstret för

skörd och byggs upp av liknande programelement.

Transport:

Insatserna består huvudsakligen av framtagande av under— lag för val av system och klarläggande av kostnder för de olika biomasseslagen. Någon nyteknikutveckling förutses

inte under perioden.

Från skogshögskolan har förslag till studier och försök lämnats. NE avser att under 1977 sätta igång vissa av des—

sa arbeten.

6.8 Omvandling

De insamlade biomassorna kan omvandlas till någon eller några av energibärarna ånga, gas och fast bränsle samt andra speciella energibärare. De omvandlingsprocesser som är tänkbara är fögbgäggigg, förggggigg, och andra proces—

ser där främst biglggisk_ggdbry£ning är aktuell.

Förbränning:

Det föreligger ett stort antal tekniska möjligheter att nyttiggöra biomassan. Man bör i så stor utsträckning som möjligt nyttiggöra biomassan i fast form eftersom konver- tering till flytande bränsle eller till gas är förenat med rätt stora förluster. Förbränning kan ske av flera

olika former såsom:

biopinnar (sågade eller klippta i lämpliga längder) briketter

flis

pellets (flis som kompakterats till en densitet

överstigande 1 med en bulkdensitet ungefär halva

oljans räknat på energivärdet)

pulver

pulver (uppslammat i en vehikel av vedolja eller torvolja)

— träkol (kan ev framställas genom pyrolys i mobila

enheter)

Bränsleformerna ovan kan användas för eldning i konventio— nella värmekraftverk, värmeverk eller kraftvärmeverk. Skogsindustrin behärskar tekniken med fliseldning. Pellets är en intressant utveckling som f n är föremål för stort intresse i Sverige. Pellets brinner fint med högre pann— verkningsgrad och är fördelaktiga från transportsynpunkt beroende på den höga bulkdensiteten. Förbränningstekniken kommer att utvecklas. Det kommer så småningom att utkris— talliseras ett antal optimala kombinationer av bränsle—

form och eldstad för olika miljöer och tillämpningar.

Förgasning:

Förgasning (i t ex fluidiserad bädd) av biomassor kan som slutprodukt ge syntesgas och/eller fast bränsle (t ex trä— koks). Förgasningstekniken behöver dock vidareutvecklas innan användning i stor skala för t ex biomassor kan på—

börjas.

Biologisk och kemisk nedbrytning: Här inkluderas alla övriga sätt att omvandla biomassor, dock främst nedbrytning genom anaerob (ej syrekrävande)

och aerob jäsning.

Sammanfattningsvis bör insatserna ha följande uppläggning. Omvandlingssystemstudier för kartläggning av alternativen, deras ekonomi och för— och nackdelar, måste göras inför

bedömning av utvecklingslinjerna. Motsvarande studier be— höver göras för kartläggning och värdering av den konven— tionella energiomvandlingen av ånga, gas och fast bränsle

till el, värme eller annat bränsle. Inom NE—programmet

ENERGIPRODUKTIONSTEKNIK ges stöd till utveckling av för- brännings—, förgasnings— och elektrokemisk omvandlingstek- nik. Dessa resultat blir av betydelse även för programmet

BIOSYSTEM.

Efter den inledande kartläggningen görs således, ekono— miska och miljömässiga studier för värdering av omvand— lingsprocessens plats i och bidrag till olika utvecklings—

linjer.

Programmet kan i ett något senare skede behöva inrymma

stöd till teknisk utveckling av omvandlingsprocesser.

6.9 Försöksstationer

Möjligheter att starta integrerade försöksprojekt är av stor betydelse för programmets utveckling. Försöksprojekt ger direkt identifiering av de för önskvärd utveckling kritiska aspekterna. Olika möjligheter att starta försök

i större eller mindre skala bör systematiskt undersökas.

Anläggande av en eller flera försöksstationer för prov av genomförbarheten och demonstration av kompletta utveck— lingslinjer från råvara till slutlig energiprodukt är den sista programfas i vilken NE bör vara engagerad. En sådan anläggning får å ena sidan inte vara för liten, då en— skilda länkar i utvecklingskedja riskerar att bli så små att några representativa slutsatser inte går att dra. Å andra sidanbör storleken hållas nere av kostnadsskäl. Föl—

jande huvudmoment inryms:

Råvaruproduktion: Odling eller insamling i tillräckligt stor skala och i 0— lika miljöer med olika tekniker för markberedning, göds—

ling, bevattning, plantering och skörd.

Insamling: Nyttiggörande av t ex vedbränsle och hyggesavfall i form

av flis bl a i vedeldade värmecentraler och kraftverk.

Konvertering av flis till pulver eller till kompakta fas- ta bränslen genom komprimering. Framtagning av förbrän—

nings— och eldningsapparater bl a för dessa nya bränslen.

Omvandling: Konvertering av biomassa till el, värme eller eventuellt flytande och gasformiga bränslen såsom vedolja, metyl—

bränsle, stadsgas, vätgas etc.

Uppförande av varje försöksstationsanläggning bedöms mycket preliminärt kräva ungefär 5 år i tid och 100—200 Mkr i kostnader. Beslut om genomförande bedöms kunna tas i slutet av nästa treåriga energiforskningsperiod. Under den nu planerade perioden behöver specifikation av dessa försöksstationer genomföras så att erforderligt besluts—

underlag finns.

Under perioden förutses således framtagande av specifika— tion av en eller flera försöksanläggningar. Beslut om ge—

nomförande och medel för anläggning ingår däremot i perio—

den som börjar 1981/82.

6.10 Programledning

En förhållandevis omfattande programledningsfunktion mås— te byggas upp både inom och i anslutning till NE:s kansli

för att leda den dagliga skötseln av programmet.

Mycket återstår att göra då det gäller planeringen av pro— grammet. Till följd av områdets inneboende komplexitet och de omfattande tekniska, ekologiska och ekonomiska be—

dömningar som behöver göras kommer den påbörjade grundläg—

gande omfattande planeringen att behöva bedrivas med av— sevärd intensitet ytterligare något eller några år.

Planeringsgruppen kommer att behöva ombildas till ett programråd med anknutna arbetsgrupper, vilka på lämpligt sätt speglar programmets delar. Successivt kan programmet komma att engagera ett stort antal arbetsgrupper, unge—

fär enligt följande mönster:

BIOSYSTEM Programråd

Systemstudier Ledningsgrupp Inventering(samordning

med TORV) Planeringsgrupp Miljörestriktioner Utredningsgrupp Temaforskning NFR—utskott Råvaruproduktion

Energiskog Ledningsgrupp Skogsenergi Ledningsgrupp

Övriga biomassor Planeringsgrupp Insamling Planeringsgrupp Omvandling Planeringsgrupp Försöksstationer Planeringsgrupp

Bevakning av och kontakt med den internationella utveck— lingen är betydelsefull. Möjligheterna att samarbeta it— ternationellt bör tas till vara. Ett flertal internatio— nella organisationer har tagit upp frågan om energi ur

biosystem i sina program. Särskilt stora möjligheter ges

inom IEA.

Inom ramen för IEA—samarbetet har en särskild arbetsgrrpp utarbetat ett förslag till samarbete rörande dels miniro— tationsskogsbruk för produktion och omhändertagande av snabbväxande lövträd, dels utnyttjande av skogsavfall samt den hanterings— och energiomvandlingsteknik som har an-

knytning härtill. I den mening som utbildats inom IEA le—

der Sverige dessa samarbetsdiskussioner. Disskussioner

och förhandlingar rörande etablering av det praktiska samarbetet kommer att pågå åtminstone under hela 1977. Hypotesen i dagsläget är att det ska bli möjligt att etab— lera ett programsamarbete som delvis är samfinansierat, delvis består av de deltagande ländernas nationella pro— gram. Från svensk sida eftersträvas att koppla in så sto— ra delar av programmet BIOSYSTEM som möjligt i detta sam— arbete. Det krävs emellertid omfattande insatser från svensk sida för att etablera och utveckla det internatio— nella samarbetsprogrammet.

Programfunktionen måste samordnas nära med systemanalys— arbetet och den centrala sammanhållande gruppen för detta. Utöver normala kansliinsatser torde 4—5 manår/år krävas

i en externt förstärkt programledning.

Insatser som dels ger besked om tänkbara utvecklingspro— jekt av energimässig betydelse, dels klarlägger deras tekniska genomförbarhet måste prioriteras i ett inledande skede. Genom utredningar, förstudier och förprojekt bör ett säkrare underlag tas fram för att alternativa utveck— lingslinjer skall kunna värderas i samhällsekonomiska ter— mer. Olika kombinationer av inprodukt och omvandlingstek— nik, som leder till snarlika slutprodukter bör i ett ti— digt skede sammanföras till gemensam bedömning.

Fortsatt kraftigt stöd bör ges till projektet Energiskogs— odling. Detta projekt har visat sig vara mycket lovande från energiproduktionssynpunkt och ligger internationellt mycket väl framme. Inom ramen för IEA—samarbetet är det

en utmärkt "bytesvara" och kan leda till ett samarbete, där Sverige i betydande omfattning kan nyttiggöra andra länders utvecklingsinsatser rörande exempelvis vissa ener— giomvandlingsprocesser. Genom den breddning av projektet som nu håller på att äga rum involveras en rad andra in—

stitutioner inom och utom Skogshögskolan på ett för hela

NE—programmet ändamålsenligt sätt.

Sammanfattningsvis bör, då det gäller de många möjlighe— ter till tekniska utvecklingsprojekt som föreligger, ett stegvis förfarande med förstudier och förprojekt som före— går beslut om stöd till utveckling av utrustning tilläm—

pas.

6.11 Ambitionsnivåer

De projekt och den verksamhet NE börjat stödja beräknas under perioden 1975/76—77/78 komma att kosta ca 15 Mkr. Härav uppgår utgifterna under 1977/78 till ca 12 Mkr. De nu löpande projekten utgör emellertid inte ett välavvägt urval på viss kostnadsnivå ställningstagandena har del— vis baserats på tillfälligheter. De löpande projekten ut— gör inte heller ett heltäckande program på viss ambitions—

- o ana.

Dagsläget karaktäriseras dels av att för varje något så— när ambitiöst mål ett antal nödvändiga fundamentala pro— jekt behöver sättas igång, dels av att ett stort antal ut— vecklingsprojekt är tänkbara och i dagsläget ungefär lika

välmotiverade.

överväganden om områdets möjligheter om framtida ambi—

tionsnivåer har gjorts på följande sätt:

En översiktlig planering har genomförts på en ambitions— nivå som bedömningsvis svarar mot områdets betydelse, problemens art och möjligheten att genomföra de önskvärda insatserna. Resultatet härav har sammanställts i den tab— lå som utgör bilaga 3. Precisionen i tablån är delvis skenbar _ det ligger i problemets natur att även den kortsiktiga planeringen kommer att behöva undergå föränd—

ringar. En insatsplanering av det gjorda slaget bedöms

ändå vara motiverad för att ge stadga åt insatsplanering— en. Medelsbehovet för treårsperioden 1978/81 blir ca 80 Mkr.

Med utgångspunkt från grundalternativet har två alterna— tiva ambitionsnivåer en lägre och en högre konstru—

erats .

På den lägre nivån har det grundläggande arbetet (system— analys, inventering, miljörestriktioner, temaforskning) bibehållits ungefär oförändrad. Experimentell utvecklings— verksamhet har koncentrerats på energiskog den komponent som på sikt är den mest betydelsefulla. Detta innebär en ytterst begränsad och till stora delar obefintlig utveck— lingsverksamhet rörande Skogsenergi och övrig biomassa samt aspekterna hantering och omvandling av biomassa. En— ligt NE:s mening svarar inte denna insatsnivå mot de möj—

ligheter som finns och områdets potentiella betydelse.

På den högre nivån har till insatserna i grundalternati—

vet lagts en forcering av försöksstationsverksamheten, d v 5 den typ av experimentell verksamhet som på ett av— görande sätt kan ge underlag för energipolitiska beslut

rörande storskalig energiproduktion från biomassa.

Mot denna uppläggning kommer uppläggningen av försöks— verksamheten inte att till fullo kunna baseras på resul— tatet av de parallellt genomförda grundläggande utred— ningarna.Ambitionsnivån kan detta till trots rättfärdigas med önskvärdheten av att bringa ned den totala tid det tar att få fram ett hållbart underlag för energipolitiska

beslut. Följande tre ambitionsnivåer läggs sålunda fram:

Ambitionsnivå l "Utredningar, kunskapsutveckling och minirotationsskogsbruk:

På denna ambitionsnivå begränsas programmet till funda— mentala utredningar och inventeringar. Stöd ges till kun— skapsutvecklingsprojekt. Behovet av utvecklingsresultat på andra.områden än energiskog tillgodoses främst genom internationell bevakning och genom ett IEA—samarbete med

låg ambitionsgrad.

Ambitionsnivå 2 " Samverkande utvecklingsprojekt i inter— nationellt samarbete" På denna nivå startas vid sidan av energiskogsprojekten utvecklingsprojekt rörande metoder för produktion av skogs— energi och övrig biomassa samt för insamling och hantering av biomassa av alla slag samt omvandling av biomassan till värme, elektricitet eller salubränslen. Det eftersträvas härvid att genom IEA—samarbetet etablera ett ambitiöst samarbetsprogram med rationell arbetsfördelning länderna

emellan och en betydande svensk insats.

Ambitionsnivå 3 " Forcerade försök"

Försöksverksamhet och utvecklingsprojekt forceras för att få fram beslutsunderlag tidigt och i demonstrationssyfte. Det svenska programmet kan i detta alternativ sannolikt inte över hela linjen invänta utveckling av utvecklings— resultat från det internationella samarbetet. Forceringen består huvudsakligen av tidigareläggning av programdelen

"Försöksstationer" med två år.

6.12 Medelsbehov på olika ambitionsnivåer

Medelsbehovet under innevarande och kommande treårsperiod

1975/76—77/78 1978/79—80/81 Därefter

bedöms bli:

Ambitionsnivå Medelsbehov, Mkr

l. "Utredningar, 15 kunskapsutveck—

ling och mini— rotationsskogs—

bruk"

2. "Försök och 15 utvecklingspro— jekt i interna— tionellt samar—

bete"

3. " Forcerade 15

försök"

45 75—85 125—175

Sakta

ökande

Ökande

Samma

1111-3615... 5111: _1 .1-11:

3.1.1”. ."'».'1'"'m:1

.hl+ll.. " '|1Zi'1111. 13.111 ? 1!c.1'l1' 51:21er ,' ' -.|' '.2111...."'| '. "' '

. '.

...:111331131'1 urrJ'l”

"|"-"'1h-11.*113.|Q1|1.|. .-

..| ,, !;ql'amlmubij-a'. f"— -. 1

"' 111131

" 111911; 11". m' _. 1"

- r—quagrjud .nu... .. nämn" ','1h| 1 Mat

' "'|_.'||-*i'| 1.3...11'31101. ...

"'!”er

www-111111 '

" '|'Mån'15'

" "- |l ll #1.I- 11 ur 'n'-111,01. ' ["1 :l _ . Tai-"|"- 1 _ _— .' 1 » ,.

— ". .. - 1 »» »....t' »:,'-..:'.'5&--_ '. |'-| ”' ?".| | ||,

|...' _|1_.|'

1|,'|.. . _

Projektförteckning - Biosystem

NE:s pro- Projektnamn jektnr

”___—___—

3063 021

3065 013

3065 021

3065 041

3065 061

3065 081

3065 101

3065 111

Projektstödbelopp

Utredning angående skogs— avfall 20 000 kr

Försök och studier betr odling av snabbväxande kloner av poppel och sälg lämpade som energi" råvara Etapp 1—2 1 750 000 kr Etapp 3 3 000 000 kr

Medverkan från svensk fors— kare i USA—studier avseende avloppsvattenbehandling med bioprocesser 400 000 kr

Komplett system för att tillverka, hantera och för— bränna pulver från biomassor som ved, halm, vass eller

torv 500 000 kr

Studier över ett integre- rerat akvatiskt system för att lagra solenergi i orga— niskt material 450 000 kr

Preliminär biomassainven— tering 15 000 kr

Storskalig försöksodling av kloner 250 000 kr

Förstudie av metod att torka och komprimera bio— material till pellets. Woodexmetoden

95 000 kr

Bilaga 1

Projektledare Stödmottagande institution

Civ ing,G Wiven Innovator Ing byrå Malmö

Prof G Sirén Inst för skogsföryng' ring

Skogshögskolan Stockholm

Fil lic S Delin Södertälje

Tekn lic J Åbom Avd för skeppsmaskin- teknik CTH

Prof C—G Hedén Bakteriologiska inst Karolinska institutet Stockholm

K—konsult Stockholm

Hans Johansson Rolf Albertsson Östhammar

Civ ing G Wiklund SVETAB Stockholm

1r|1nlh|1 541.1'". : -.>'|.'q '_ . '

'Il'pé'L" '|'-|1'1'ä|'.." " "...nu.

|||H||h-U|'.'._"'11115 L.'.

, 11... " "'|-|.'-"|.1"i..1] n'.- .

1'1.".l 1. n'.

* ' ,. ..1' ,. .1.|..-." J'f' .fgqfr Whal- !qu ZL'E'."

' ' .. .1 . ._|.|= "_.|-'||. |'1|- , H'-'|"-||;i:i|h &” ' | . 'i .|- IL' |.1 |1 'p'...|.I1 .. | '-1|E||',,L||| _ ._ ull.-ln. ||"..1.u'.i1.a-;q'. 1111.

.|..|1._'

|1 .|.-..|I

.. . ., 3.1" ,."|.'"|:,|1' . ." ' 'I '. ' .'l- . '|'." '|"I "T'l'| IA Ill.—1 -' : .:?1ull I ' ' .' "l ITM ".lf'" .*112'1» HI

" '.i'."|- ' "'"""|",-—.il".!' I? . " " |iIJ'I'"'11"1.||'1".a'-.

.,' ||.' ""- i” . "| III.-!- ".”-11". |m|12

.'. '.'-1151 . ' _ _ |_ 1.' ." .V'qJ|.'._| '.l'f”

. .,|'-||.. ... ' |". ' ' L.. " " || ”51" &%%'-m...- .:. mä _ |".'..|' . .. ' ' '.'.' ." ..'-| L.. ”1.1.1,

' '"...” ."!"11". _ 311115. "i ." 1.4.1 1...” ' ' . .1' - . '».- 'ta 1. .. _.'"|_i ' '. ' ' ' | ”'#'? "i. i '

» 1- f. ' ' ..|""1'|'| || . r._. [ | ' .. | | ' AFIRÄRBIHH 151] 515131. _" '. . "' .. .. |' ' T|11'l""'.".|':1. . ' II I [J |I_|_ VI 1 ' || .|| .1'| |||; |,||| | | . . __ | . . | .7 ||| | ||||. .| ..J't 1|| .- '1 .. : | _ .1 : |||—|| 111101. . -' "'|' :'_' 111. ' ' . ' ' ' . :'|'. .. .|1|||

Bilaga 2

PLANERINGSGRUPPEN FÖR BIOSYSTEM, NEPO/B

Gruppen är gemensam för NE, NFR och STU, vilka utsett sina företrädare. SNV har vidare utsett två och DFE en represen— tant.

Ledamöter:

NE: S

Civiling Lars Rey (NE) ordförande

Prof Per—Åke Albertsson (NFR) Prof Herriek Baltscheffsky (NFR) Byrådir Sven Berglund (SNV) Byråchef Rune Frisén (SNV)

Prof Jostein Goksöyr (NFR)

Prof Carl-Göran Hedén (NE) Prof Olle Lindström (NE) Civiling Charlotte af Malmborg (STU) Fil lic Bengt Samuelsson (NFR) Doc Torgny Schött (NE/DFE)

Doc Dag Sigurd (STU)

Prof Gustaf Sirén (NE)

Tekn lic Birger Thordén (STU)

Agr lic Ingvar Wiberger (STU)

programledning: Byrådir Kurt B Hedén

Byrådir Kurt Borgne (bitr)

_|.|. || |__|||| '|'.||||..|_._ "._|1"L| '

',..-|| " .' ' u. ' ' ...-...i... 1. :-L"m»-"' |"..z'i...:'.1' 5.111 1'15'5'? '1" . » . " _ 1.11. 1-"|' ""'-' |-*—'"."b" ""'"

..'-"m”" . ..

på" 8:1_l|j"' |_|'1 3.

||...__. .

| _ |: . .,n..-|'|'&U—!"u._". 1011'1 ': ' ”'|'-':'... '. _. " masugn.-..;g . . ..|": " ...”-L: ., ,:.:' 1 ,. " lim.... '|.||.|1'l]"."_1"' " "H*"? "'=' - ' 'i'-?g?

|.i ..' mr.?!

"1 '-"._'1.1'1..".

"'i'. ...rL'."1*.'""f

Bilaga ]

Synemanalyn

mer-.nu; Nelodulveckllng L' tv linje upec

lnvenl: ring

Överliktl Melodulv :) krav-pec Regmnal o lokal mv

Miljöre-lnkhoner

Kartläggmng Värde nng

Temalorckmng

Räveruprodukuon

grym-303 Kartläggmng Lab odlmg-fal Salut. poppel Annan art Fnlandlodl (nu Salu, poppel Annan an Demon-(ranonl- odlmglfan 990915 &I. Kvantiflenng Ekolog. Ov ngt

Qå518_b'_o'_nå'_'3_

(l lade Kartläggmng 3065'02 Lab försök 3055'06 Fällmr-ok Avfall Kartläggmng o kvannhenng

Insamlung

Skord

- Foruludue r o karlläggnmg Tekmkutvecklung , Prolmypulveckl

Be redmng

- Farnudue r

'l'ekmkulvecklmg - Prolotyputveckl

Trnnspnrl

(lmvandllng

Kartläggmng :) värde nng Procellutveckl 3065'0L

För-Dk-nahone r

Spenhkanon Anläggmng

Prog ramledning

nämnden för energiproduk- : Lä . . : 5.323???" 'nonsforsknlng STATSKONSULT AB

| : Teknilk rapport Ink |)de d po ( Ullmann & BeåTZÄZÅÅ, pålägg ' PROGRAMLEDN'NG Olof Molinder ==. Plano rad etapp

Plan för NE—programmet TORV

|”'. .||,

» |.| '.' .- ' ." ', .

6. Lågvärdesgas genom partiell förbränning med

luft. Gasen används bäst som bränsle.

Förgasnings— och förkoksningsmetoderna erfordrar avvatt— nad torv, medan hydreringen har fördelen att kunna utgå från våttorv. De processer som kan tillämpas praktiskt idag kräver maskintorv, medan delar av pågående FoU omfat—

tar försök med frästorv.

En viktig fråga vid fastställandet av lämpliga produkter är avnämarnas krav samt transportekonomin. Därför kan vissa av ovanstående produkter behöva vidareförädlas för att få större marknadsvärde eller för att sänka transport— kostnaderna. Dessutom finns flera alternativa användnings—

möjligheter.

l. Genering av el-energi ur exempelvis gas eller

olja producerad ur torv.

2. Konvertering av torv till drivmedel genom exempelvis metanolsyntes ur syntesgas, hydre— ring till bensin eller dieselolja, Fischer— Tropschsyntes till bensin eller dieselolja, för— ädlat torvpulver som direktinsprutat bränsle eller i oljeslurry samt torvbriketter för gen—

gaskraft.

3. Som uppvärmningskälla genom användande av gas eller olja producerat ur torv. Detta kan ske

genom fjärrvärme från ett värmeverk eller mot—

tryckskraftverk.

4. Användning av mellanvärde— eller högvärdesgas

producerad av torv som stadsgas.

5. Industriell användning av torv—koks, torv—olja

eller torv—gas som bränsle eller annan tillämp—

nin (aktivt kol metallur isk koks reduceran— g , g ,

de medium etc).

6. Baskemikalier genom krackning av olja ur torv till olefiner och aromater, genom Fischer— Tropschsyntes av kolväten, genom metanol— eller ammoniakframställning ur syntesgas samt direkt användning av pyrolysgas bestående av olefiner

eller acetylen.

Ett flertal förgasnings—, förvätsknings— och förkoksnings— processer i olika utvecklingsstadier finns tillämpade el— ler beskrivna för olika bränslen som avfall, skiffer och kol förutom torv. Det är därför viktigt att samordning sker inom detta område när det gäller olika bränslen. För

närvarande saknas tillfredsställande underlag för att eko—

nomiskt kunna utvärdera de flesta av ovan nämnda processer.

Vidare är långtifrån alla tekniska problem, som kan upp—

komma i samband med praktisk drift, lösta.

Som här har framhållits kan processer och produkter som självständigt inte synes vara ekonomiskt bärkraftiga bi— dra positivt till en god totalekonomi. Man måste därför

vara öppen för att kombinationer kan behöva studeras.

Briketter och pellets kan i kombination med eldningsanord— ningar lämpade för fast bränsle möjliggöra stor elastici— tet i användning av det bränsle som för ett visst tillfäl—

le är gynnsammast.

5.8 Efterbehandling och vidare användning av täkt

Tidigare har man ansett att nyttjad myrmark endast kan

behandlas så att uppkomna sår i görligaste mån döljs.

"

Under NE:s arbete med rapporten "Torv i Sverige har olika

tankegångar utvecklats kring att dels ta nyttjad mossare— al i anspråk för lämplig förnyelsebar verksamhet, dels pla— nera verksamhet inom området så att ett samhälle av inte—

grerad natur kan uppstå.

Av översikten framgår att man kan utvinna ett flertal pro— dukter ur torv användbara för energiproduktion lokalt el— ler regionalt. Härutöver kan skilda kemiska och tekniska produkter erhållas från torv vilka ger upphov till indu— striell verksamhet av olika slag. Som antytts kan den nyttjade mossen användas för produktion av förnyelsebar substans, t ex odling av barrskog för att erhålla cellu— losa, framtida odling av energiskog (främst sälg och pop— pel), kreatursuppfödning genom att den f d myrmarken om— föres till betesmark samt tillskapande av sjöar lämpade

för inplantering av fisk.

Genom att planera, utveckla och införa metoder och system som bygger på storskalig energiutvinning ur torv och successivt producerad biomassa parallellt med övriga pro— dukter har grunden lagts för en förnyelsebar verksamhet av en storleksordning som kan vara intressant ur såväl energi- som samhällspolitisk synvinkel. Projektet kan få ett sysselsättningspolitiskt värde och dessutom leda till

att idag relativt sett värdelös mark kan nyttjas.

Studier från dessa utgångspunkter bör genomföras. Ur ener— giteknisk synvinkel kan ett genomförande med beprövad

energiutvinning sannolikt vara möjlig 1983 — 1990.

5.9 Personalresurser inom torvområdet

Under 1900—talets första hälft låg Sverige långt framme på torvhanteringens område även internationellt sett. Till— gången på billig eldningsolja på l950—talet reducerade

emellertid intresset för torv som bränsle och denna verk—

samhet upphörde på 1960—talet.

Inom Svenska Torv AB och vid Hasselfors Bruk har trots detta kontinuerlig torvproduktion bedrivits för jordför— bättringsändamål. Produktionen har haft nivån ca 300 000 ton per år. Företagen har varit självförsörjande och till och med kunnat bygga ut. Också överstyrelsen för ekono— miskt försvar har kontinuerligt och aktivt arbetat för att stimulera till ökad användning av torv som energirå—

vara.

Här och var i landet finns fortfarande ett flertal mindre företag och enskilda personer med praktisk erfarenhet av

torvhantering.

Många av de som tidigare förvärvat sakkunskap på området närmar sig pensionsåldern eller är redan pensionerade.

Det gäller att medan ännu tid är ta vara på detta kunskaps— kapital och att skola nya generationer av torvfackmän på olika nivåer.

Anpassning av energiproduktion från torv kräver emeller— tid i dagens Sverige insatser på bred front och blir be— roende på samverkan mellan olika intressen och fackområ— den. Rent allmänt har man i Sverige stora allmänna resur— ser av kunskaper, samarbetsvana och organisationsförmåga. Det gäller endast att lösgöra denna erforderliga kapaci— tet för just torvhanteringsändamål. För närvarande är organisationsbilden komplicerad när det gäller dem som

har intressen att bevaka inom en kommande större torvverk— samhet. Flera departement och statliga verk kommer att be— röras, även universitet, högskolor och forskningsområden kan och har anledning att inrikta resurser på torvproblem i stor bredd. Länsstyrelserna får uppgifter liksom bygg—

nadsnämnderna. NE, NEPO/T och SIND kommer att medverka.

En viktig fråga är var man skall hämta personalkapacitet

för torvhanteringsverksamheten. Svårigheter föreligger knappast att utbilda yngre akademiker eller tekniker för inventerings— och torvhanteringsuppgifter. Inom de större konsultföretagen finns redan kapacitet för utredningar

och detaljinventeringar i erforderlig utsträckning.

Att överföra och omskola personal från krisdrabbade verk— samheter eller arbetsbristområden till olika slags verk— samheter inom torvnäringen torde inte vålla större pro— blem. Entreprenadfirmor och byggnadsfirmor liksom maskin—

firmor kan lätt kopplas in i torvhanteringsverksamhet.

Huvudproblemet när det gäller torvhanteringen är troligen inte kapacitetsproblemet på sikt när det gäller personal. På mycket kort sikt kan dock brist på utbildad personal verka något hämmande och tvinga till en gradvis utökning av resurserna. Problemet ligger närmast på organisations— området och på det ekonomiska planet. Detta beror just på den komplicerade bilden av svensk statlig och enskild verksamhet. En viss koncentration av torvhanteringsverk—

samheten bör därför diskuteras.

5.10. Sammanfattning

De tekniska utvecklingslinjerna för torvutnyttjande bör klarläggas. De utvecklingslinjer som härvid visar sig le— da till för samhället förmånliga och acceptabla resultat skall utvecklas så att förslag för kompletta system i fullskala för utnyttjande av torvens energiinnehåll fram—

tages.

Parallellt med det tekniska utvecklingsarbetet måste de ekologiska och hydrologiska konsekvenserna av torvbrytning

närmare belysas.

Grundläggande för prognosticering av möjligheterna att

utnyttja torv i energisammanhang är en allsidig invente- ring av torvmarkerna i landet. Inventeringen bör utmynna i upprättandet av regionala och kommunala torvförsörj—

ningsplaner.

Av väsentlig betydelse för den tekniska utvecklingen på torvenergiområdet är att minst ett lämpligen 2 ä 3 pilot— projekt för frästorvtäkt—kraftvärmeproduktion (alterna— tivt hetvattenproduktion) —fjärrvärmedistribution snarast kommer till stånd. Sådan projektering bör underlättas ge— nom statligt stöd. Åtgärder bör dessutom vidtas så att man genom uppföljning kan få mesta möjliga erfarenhet ur projekten. Projekten bör också kunna utgöra försökssta— tioner för utprovning av olika torvförädlingsprocesser i

halvstor skala.

Eftersom torv från kärr, som är vanliga i Norrland, till sin sammansättning och uppbyggnad avsevärt skiljer sig från den högmossetorv som bearbetas i Sydsverige och kli— matet dessutom har stor betydelse för torkningen av torven bör torvprojekt snarast komma till stånd på båda dessa torvmarkstyper samt startas såväl i Norrland som i Syd— sverige. Detta kräver minst två pilotprojekt. Eftersom förhållandena i Finland mycket liknar de norrländska för- hållandena och Finland ligger några år före Sverige i den praktiska tillämpningen av eldning med kärrtorv bör i

Norrland stor hänsyn tas till finska erfarenheter.

'l |.| ]' ' _ — ' ' "'

1... .1_1 | 1, ,,,-.. .—| , lu— . 1".' ' . F." '.' . ...'l. . |”,l'. 'L-' '. '.'..111. . . -- ' ' _ ' 1 ' .',;1. - ' ' 1 '||1 |, V'-

11.. ' ' ' L'å"ri.' ""'

".-"|"|'1'1.'- , " " . |"— "J ".' ' 1. "I"” _'T'Iäbdl!" 31" I'-|-U 1"

( 11 . . ' ...'i."-|"'|"| '.'J-.H1 | | |. 111 '||:.|| . __1|_ . ”(|| ' I'm ,'.;1_| ! 'se'! ' w'. .. ||| ',- -"1'- -,.',|_| ' ' : ' .' '. ' . . |f'Å|1.'1f11'l1':||r|m'r',-u, 11.14" .-'.'1'-.' ".'"".'.'f-..'..j:. " .. , . . ' '||'l'31'."hw - ......u.

""'-||

' ' ' |""|.'|- "Phia-"_| _| " ' "'_', '. EANs-Jinma? ..|. .lw ud :" » .'

. . . . |, .. , » .|..

_ '.', 3_..'| -..||' || ||-" ""_ | | . .'. - -, ., ' . ' . . 4 - _ ..1.'|1"1".1. |||:|".__| ...'—11.4

1

»., | . . .|. _ | ' . . . . .- 1

. - " . ' . .' - | ' HIM- |. | , ||| | - | .| '|' .| | -|. |. i'"u'l-"'..'|LFT .|| |J|1|| ||_,,.=_||13|,|

-l'1i;-t.|,3nimf'l"|1;m '1".'.'

"'. . ' ' :,' ' .1"."'-' "| ' ..li""" ' .|..|. .. ' || || " |. ." =|» '|' | . -|._ ' . | |Wå|

- 1' " ' . . '. '|| * '|| ' | .. :- |_.. . . '. | . . "|" ' "'.'". _1'. |. ._-,.|1|,,, ., ,. ,_,_. : . .| .

. I ' _ ' . | ' 1'1 | - "' 1 | -'| .' "|.|".. 11'. .1'.|'f"'1" "I. ' " '$ " "" """" ""I": ._|. . | ' '.j 1 ,| ._1,_, . . | . . | | ' . .. .. ' | '. .! '.».r " .'1'| _ l_-||"."1|1 '.'l'l'lF'l . , . -_.' J -. J . . = |. , , | | _||. " '||. Z,". |... . _.n—jä En ,,.11..| .1'..|IL'.1| .. ' ...1' .. ..|... 'i'—. "|.' . - '| ' "'|| | |'|_..' || ||; ||_ | |"..'kjli|||!.|." '.|f..' ' '.'111||+.!q | ' ' . ' .. | |_.1 .4 .. .- 1 || " >I ' . ' |. |1|1 ' .' .'_ |'|lr,"_1||[.'| ..| |_1| | . ..| 11. ,, , -|..| '. ' -d|| . || |. . | .. -| I |_' | | " ,' | ||| '|| _ | |,||. .|| " " | .. $-—'_.|".." ' " . '.|. .,. 'i...'—|'|,| ,.||_'|||||| _ | ._*|.- || .1_ |, -| . | ..|| ..| |,| . .'..| || "| | . . _ |||,| || || |_j|..J.| ' | . .; ||' "| '|'|".' "'., '|....|.j" - u'.'.-_ .. ' , ." 1'1 | '|||| ., .|| . 'u. |11 . . ...-..»... ,'-- '- = - ..—' .'.. 1 , 1'1 1. " "' ,' ' | I || .. | ' .. | _||. '|'" ||'| ,. ' . |.-; '|'IL',. . . .... . . -', || ' '.'11'1 ."-'4*' || ' . - ., 4 """.||_ |. . .." '|||'| " . . . | ..| | ||.1,, . | . | _ ; ||| . _. '||-|;E|.|."|| ".- "l . .- . . .|. ' ".. '.-|..|._11 || || "|| | |.| — . . ' |'-| _. . '|||'. ." '|'! _. .. 1|_ ,, | - ' . '|'. - ' "'"». .'lll ' 1 ' '1"| . '_| |'|- .|. '|."'|||,|1.,|.. ._ .. . .||..._. -_ ,..| = ' '. 11' 1""- '," | ' | || . .|| |.| . 1 ' r 1' ' "."'. ||| k-. 1' '|'||._' .-.| 1'

SOU 1977: 61 6. INSATSPLAN 6.1 Mål och insatsstruktur

Energiutvinning av torv bedöms i en nära framtid bli in- tressant på grund av med stor säkerhet ökande priser på fossila bränslen och torvens godartade egenskaper från

miljösynpunkt.

I dagens läge kan frästorv produceras vid myrkanten för

ca 70 kr/ton. 4 - 5 ton frästorv motsvarar energiinnehål— let i ett ton olja. Inräknas transportkostnaden 0,25 kr per tonkilometer för en genomsnittlig transportsträcka av 60 km, 52 lägre pannverkningsgrad, dubbla investerings- kostnaden för torveldning samt ökat behov av arbetskraft med 1 — 2 man per skift, får man att torven effektivt blir likvärdig med brännolja vid ett oljepris av cirka 400 kr per ton fritt pannan, inkl kostnader för lagring och be—

redskapslagring.

Långtidsbedömningen visar att:

— det finns stora torvtillgångar i vårt land men att deras tillgänglighet och användbarhet

är ofullständigt utredd

— det finns beprövad teknik för att utvinna och nyttja torv som bränsle och jordförbättrings—

medel m m

de tidigare låga priserna främst på oljebase— rad energi har medfört att torvutvinning för energiändamål varit ekonomiskt mindre intres—

sant.

— forskning och utveckling kan leda till helt nya, flexibla metoder för nyttiggörande av

torvs energiinnehåll

— miljöfrågorna måste tillmätas stor betydelse.

I långsiktsbedömningen redovisas vissa erforderliga åtgär—

der, vilka kan delas in i tre grupper:

Grupp 1.

Grupp 2.

Grupp 3.

Åtgärder för att starta och driva en torvindu—

stri baserad på beprövad teknik.

Åtgärder som är grundläggande och som bör göras oberoende av hur torvindustrin kommer att ut—

vecklas.

Utveckling av ny teknik, syftande till ökad flexibilitet i produktval och därmed frikopp— ling av geografiska bindningar mellan produk-

tion och konsumtion.

Målen för NE:s verksamhet på torvområdet bör mot bakgrund

av bedömningarna vara följande:

1. Att medverka till introduktion av torv som bränsle i Sverige och därigenom skapa förutsätt— ningar för torv som ett bränsle såväl under nor—

mala förhållanden som i krislägen.

Att genomföra sådana studier och forskningspro— jekt som är av allmänt värde för utvärdering av

energiresursen torv.

Att stödja utveckling av nya komponenter och kompletta system för torvutvinning och torvut— nyttjande därhän, att en kommersiell exploate—

ring möjliggörs.

Någon detaljprojektering av insatserna har ännu ej ägt

rum. Nedan redogörs emellertid för den huvudsakliga in—

riktning som planeringsgruppen kommit fram till. Härutöver

avser NE att under 1977 fortsätta planeringsarbetet avse—

ende bearbetning och utvärdering av rapporten "Torv i

Sverige",

klarläggande av torvhanteringens organisato—

riska och administrativa frågor samt uppgörande av lång—

siktsplan.

Man kan skissera följande principiella förfaranden där

insatser behövs:

lnom varje

Organisation av torvhanteringsverksamheten.

Målinriktad inventering av torvresurserna i samarbete med inventeringar för torvmarker— nas utnyttjande för Skogsodling och natur—

vard.

Miljöstudier.

Inordnande av torvhanteringen i samhällspla—

neringen.

Projektering av torvhanteringskedjor omfat— tande upptagning av torv, transport, lagring

och förbränning samt askhantering.

Utveckling av torvhanteringstekniken. Föräd— ling av torv. Kombination av torv med annat

bränsle. Torkning av torv.

Kemisk omvandling av torv till förädlade bränslen eller andra kemiska produkter. Torv—

avvattningsforskning.

sådant område skall verksamheten struktureras

och lämplig metodik inom området utprovas. Samtidigt bör

praktisk verksamhet startas snarast möjligt.

Dessutom bör också ämnesområdena analyseras och de huvud— riktningar för insatser som inom rimlig tid kan tänkas ge

väsentliga fördelar för användningen av torvresursen anges

Efter hand övergår verksamheten i projektering, byggande och drift av anläggningar representerande olika utveck— lingsstadier (laboratoriestadium, halvstor försöksanlägg— ning, pilotprojekt i full skala.)

Slutligen etableras ett fortvarighetstillstånd eller grad—

vis avveckling av verksamheten.

Resultatet av arbetena leder till kompletteringar och över— syn av denna programplan baserad på inventeringar och eko- nomiska analyser.

6.2. Introduktionsinsatser

NE planerar att i samverkan med andra myndigheter, främst ÖEF, kommunala energiverk, torvindustrier och övriga in— tressenter, studera, projektera och stödja anläggning av minst ett men helst 2 — 3 torvbaserade energiförsörjnings— system i mindre skala. Detta skall innefatta alla led i kedjan såsom utvinning, transport, förbränning och efter— behandling. Den teknik som kan komma ifråga finns i huvud— sak tillgänglig idag, men nyttjas f n ej i Sverige för

torvenergiproduktion

Målsättningen är att snarast få erfarenheter av torvhante— ring, såväl på brytningsplatsen som i energiomvandlings— sammanhang. Dessa erfarenheter bedöms vara av stort värde såväl för mer långsiktiga utvecklingsinsatser som för möj—

ligheterna att i ett krisläge snabbt ställa om till en

ökad energiförsörjning med torv.

Torveldning utgör en lämplig introduktion till energipro— duktion med varaktigt utnyttjande av inhemska resurser i form av skogsavfall och biomassa från energiskogar och

bör samplaneras med dessa verksamheter.

Av stor betydelse i sammanhanget är den tidigare nämnda nödvändigheten att tillvarata den stora kunnighet inom torvhantering som finns hos ett fåtal svenska veteraner inom torvområdet. Denna kunskap måste överföras till nya generationer. Där har pilotanläggningar stor betydelse om

de kommer till stånd snarast.

Inom Sverige föreligger relativt stora arealer dikade torvmarker som på kort tid kan användas för frästorvpro— duktion. Sådan produktion bör stödjas med lämpliga åtgär—

der, till en början bör dock resurserna inventeras.

6.3. Grundläggande insatser

Som tidigare nämnts är de grundläggande kunskaperna om Sveriges torvtillgångar delvis bristfälliga, Kunskaperna om inverkan på miljön av torvtäkt och torvförbränning behöver kompletteras. Oavsett hur torv skall utnyttjas, så erfordras insatser inom följande områden:

— Rikstäckande, översiktlig inventering av torv— marker och anslutande områden lämpade för energiråvaruproduktion. Urval av särskilt in— tressanta torvproduktionsområden dels för bränntorv dels för omvandling av torv. Den rikstäckande inventeringen bör bli gemensam för programmen torv och biomassa och ske i samråd med den inventeringsverksamhet som be—

drivs utifrån ianspråkstagande av torvmarker

för Skogsodling eller naturvård.

Detaljerad inventering av de torvmarker som

bedöms vara av störst intresse.

Noggrann analys av ett antal objekt med avse— ende på energiinnehåll, torvens sammansätt— ning, bevarandevärde, regionala sysselsätt— ningsaspekter samt regional energibehovsstruk—

tur.

Uppställande av normer för bedömning av be— varandevärde för att underlätta torvresurs—

planeringen.

Analys av konsekvenser för flora och fauna

vid utdikning av torvmarker.

Analys av torvmarkers och torvbrytnings be—

tydelse för yt— och grundvatten.

Analys av möjligheterna till efterbehandling

av en utbruten torvmarksenhet.

Analys av torvbrytningens betydelse för fri-

luftslivets utnyttjande av torvmarker.

Analys av torv med avseende på innehåll av

svavel, tungmetaller och askhalt.

Analys av förvarings— och askhanteringspro—

blem i samband med torvförbränning.

Övergripande studium av total och varaktig energiproduktion inom särskilda energiproduk— tionsområden, baserade på torvmarkskoncentra—

tioner och med utnyttjande av alla tillgäng—

6.4. Insatser för utveckling av ny teknik

Kännetecknande för torvområdet är att teknik för utvin—

ning och utnyttjande av torv redan existerar. Den lång—

siktiga utvecklingen inom området syftar till framtagande

av metoder som antingen leder till större effektivitet

och lägre kostnad, eller genom konvertering av torv till

fast, flytande eller gasformigt bränsle leder till ökad

flexibilitet i användandet. De tänkbara projekt som hit—

tills identifierats innebär huvudsakligen stöd till:

Utveckling av nya metoder och maskintyper för torvbrytning, speciellt för utnyttjande av nu mindre ekonomiskt användbara torvmar-

ker. Tillvaratagande av utländsk erfarenhet.

Utveckling av förgasningsteknik för torv av—

seende såväl låg—, mellan— som högvärdesgas.

Utveckling av torvavvattningsteknik.

Utveckling av förbättrade metoder för direkt

förbränning av torv.

Utveckling av metoder för omformning av torv till styckebränsle samt metoder för distribu—

tion och förbränning av styckebränsle för

små anläggningar.

Utveckling av metoder för framställning av

olja ur torv.

Utveckling av metoder för förkoksning av

tOI'V.

6.5 Internationell samverkan

Som redovisats i nulägesbeskrivningen används torv för närvarande som bränsle i flera olika länder. Kontakter förekommer mellan Sverige och Finland, Irland och Sovjet— unionen i dessa frågor. NE avser att söka intensifiera det internationella samarbetet inom torvområdet, dels bilate— ralt, dels via IEA. Framför allt i samband med de mycket kostnadskrävande projekt som kan bli aktuella inom konver— teringstekniken, ter sig gemensamma, internationella sats— ningar som mycket attraktiva. Mellan de torvforskningspro— jekt som förekommer i Sverige, USA ( Minnesota), Canada och Finland har nära kontakter etablerats och i vissa fall

arbeten utförts.

Inom den internationella torvforskningen bedrivs samarbete via IPS (International Peat Society) som ordnar regelbund— na kongresser. Svenska bidrag till dessa kongresser bör

uppmuntras.

6.6. Ambitionsnivåer på kort sikt

Kontentan av tidigare resonemang är att det fordras en massiv insats med betydande bredd för att inventera och utreda, stimulera intresset och starta utvecklingsprojekt. Mot bakgrund härav torde följande ambitionsnivåer för de

närmaste årens verksamhet kunna ställas upp.

Ambitionsnivå 1: "Utredningar och teknikstudier". Verksam— heten domineras av strukturerande och värderande utred— ningar, inventeringar och förstudier. Som motiverats ovan bör redan i denna lägre ambitionsnivå ingå stöd till åt—

minstone ett torvbaserat kraft—värme—projekt.

Ambitionsnivå 2: " Utveckling och försök" . Utöver verk—

samhet enligt ambitionsnivå l sker komplettering med att

några kritiska tekniska utvecklingsprojekt och demonstra— tionsförsök initieras. I ambitionsnivå 2 bör ingå stöd till minst två torvbaserade kraft—värme-projekt samt stöd till utveckling av en försöksanläggning för metanolpro— duktion ur torv och biomassa. Projektarbetet och invente- ringsarbetet bör omfatta minst dubbla den erforderliga

volymen.

Utöver detta bör utredas i vad mån en försöksanläggning för avvattning av torv med s k Våtkolning är motiverad

i t ex översta Norrland.

Torvbrikettillverkning bör återupptas i den takt som över— gång sker till värmepannor som kan elda fast bränsle.

Denna utveckling bör gynnas genom stödåtgärder.

6.7. Medelsbehov på olika ambitionsnivåer

Utredningsarbetet för energiutvinning ur torv har spänt över ett brett fält och kommer att fortgå. Vissa delar

av utvecklingen kan och bör finansieras på annat sätt än genom NE. Vissa arbeten bör finansieras av de organ som skall driva produktionen. Här behövs endast statligt stöd och statlig ekonomisk garanti under former som måste ut—

redas ytterligare samt statliga lån för uppbyggande av verksamheten.

Man kan skissera några ramar för önskvärd verksamhet un— der de närmaste åren. För inventeringsändamål erfordras cirka 3 Mkr/år för torvinventeringar, vartill kommer kost— nad för andra inventeringar. För torvförbränningsprojekt fordras utöver detta program stöd till investering och/ eller drift i väsentlig omfattning för de första anlägg—

ningarna.

STRUKTURERING AV FÖRESLAGNA INSATSER

Programledning och programgemensamt

Då programmet växer krävs ökade insatser för programled— ning, styrning och organisation. NEPO/T har intill nu fungerat som ett rådgivande organ och kan i fortsättningen behöva förstärkas med arbetsgrupper som tar sig an delar

av programmet.

Inom det programgemensamma återfinns internationellt sam— arbete, studieresor, utbildning av torvspecialister, sam— ordning av torvhanteringen och upprättande av torvlittera—

turkartotek.

Inventering

I inventeringsblocket, som kommer att sammankopplas med programmet biosystem, återfinns både utarbetande av inven— teringsmetodik och viss rikstäckande översiktlig invente— ring. Efter dessa två allmännare aktiviteter måste torvre— sursen utvärderas och planering ske av dess framtida nytt— jande. Olika produktionsområden skall väljas och en detalj—

inventering göras för aktuella torvprojekt.

Miljö

Inom miljökomplexet finns behov av normer för torvmarkers bevarandevärde. Dikningens konsekvenser för flora och fau— na samt torvbrytningens inverkan på klimat, hydrologi, fri— luftslivsutnyttjande, landskapsbild m m måste klarläggas. Efterbehandling av utbrutna torvmarker för olika ändamål

måste närmare belysas.

Torvens kemiska sammansättning, salthalt och tungmetaller,

skiftar från område till område och bör närmare studeras.

Även askhanteringsproblematiken kräver uppmärksamhet.

Torvprocesser kort sikt

För att på kort sikt starta torvförbränningsanläggningar behövs stöd för projektering liksom nödvändig anpassning av kända metoder till lokala förhållanden samt viss ratio— nalisering. Detaljutredningar krävs rörande bl a trans— portekonomi och samhällsplanering. Vissa utredningar rö— rande svensk torvbrikettillverkning och våtkolningsan— läggningar som kan öka möjligheten till torvproduktion i

norra Sverige, ryms inom denna del.

Torvprocesser — vidareutveckling

Här krävs stöd för bl a utveckling av brytningsmetoder maskinutrustning, torvtorkningsteknik, pellettering av torv, kombinationsbränslen, pumpsystem för dränerings— och reningsmetoder. Gynnande av småskaliga torveldnings—

anläggningar.

Skillnaden mellan kostnaderna för de två olika ambitions— nivåerna som redovisas nedan utgöres av att i ambitions—

nivå 1 medges ingen utveckling av svensk teknik.

Torvkemi

Blocket sönderfaller i två områden, dels i framställning av bränslen —kemiska råvaror, dels i avvattningsprojekt. Under bränslen —kemiska råvaror faller utveckling av torv— förgasningsteknik, framtagande av underlag för metanol— framställning, stöd till torvkoksprojekt och forskning

kring blandade bränslen.

För att förstå och komma vidare inom avvattningsområdet fordras att torvens kolloidala uppbyggnad studeras. Grund— läggande forskning och förprojekt krävs för flera avvatt—

ningsmetoder, t ex hydrering, Våtkolning och malning.

Nedan presenteras i tabellform medelsbehovet för de när—

:- maste aren.

Medlen avser att täcka utredningar, mindre försöksanlägg— ningar samt anpassning av känd teknik till nya driftför— hållanden. Däremot har medelsbehovet för produktionsan— läggningar och eventuell subventionering av sådana anlägg—

ningar inte inberäknats.

SAMMANFATTANDE TIDS— OCH KOSTNADSPLAN

Budgetår amb l Aktivitet amb 2 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81 Programledning och 0,1 1,0 1,0 1,0 12 programgemensam 0,1 1,0 1,0 1,0 Inventering 0,2 1,8 2,5 3,0 0,2 3,0 3,5 5,0 Miljö 0,3 1,0 2,0 2,5 0,3 2,5 2,5 3,5 Torvprocesser 0,4 0,8 2,0 2,5 kort Sikt 0,4 2,0 4,0 6,5 Torvprocesser _ 0,4 0,5 1,0 'd , Vi areutveckling 2,0 3,5 6,0 Torvkemi 3,0 3,0 4,0 5,0 3,0 4,5 5,5 8,0 Summa ambitionsnivå 1 4,0 8 12 15 Summa ambitionsnivå 2 4,0 15 20 30

En ytterligare väsentligt högre ambitionsnivå 3 är nödvän— dig om en mycket snar introduktion av ny torvteknik önskas. Det har dock ej varit möjligt att i detalj planera inne— hållet i en sådan satsning. På kort sikt (1977/78—1978/79) är nivån densamma som för ambitionsnivå 2, för den senare perioden bedömningsvis den dubbla. Insatserna ökas härvid

främst på delarna inventering, miljö och torvprocesser.

1977/78 1978/79 1979/80 1980/81

Ambitionsnivå 3 4,0 20 40 50 SAMMANFATTNING Ambitionsnivå Medelsbehov, Mkr 1975/76— 1978/79— 1977/78 1980/81 Därefter l. "Utredningar och 6,0 30—35 Samma teknikstudier" 2. "Utveckling och 6,0 60—70 Ökande försök"

3. "Forcerat program" 6,0 90—110 Samma

Projektförteckning Torv

NE:s pro— Projektnamn jektnr

3060

3062

3062

3062

3062

3062

3062

031

Oll

023

031

041

072

083

Projektstödbelopp

Utveckling och forskning rörande tekniken att nyttja torv, avfall, biomassa m m som energiråvara 550 000 kr

Studium av möjlig teknik och ekonomi vid produktion av koks ur torv 50 000 kr

Framställning av olja ur torv med hög fukthalt genom högtrycksbehandling medelst vätgas och/eller kolmononoxid Etapp 1—2 Etapp 3

148 000 kr 1 300 000 kr

Sammanställning av torvav— vattningsmetoder och stu— dier av möjligheterna för metodernas vidareutveck— ling 70 000 kr

Torv för bostadsuppvärm— ning i Gislaved 60 000 kr

Uppdrag till K—konsult gällande arbete i plane— ringsgruppen för torv Etapp 1 200 000 kr Etapp 2 310 000 kr

Studier och försök betr förgasning av torv med

pyrolys Etapp l—Z 516 500 kr Etapp 3 5 000 000 kr

Bilaga 1

Projektledare Stödmottagande institution

Prof O Lindström Inst för kemisk

teknologi KTH

Civ ing G Lindberg Lund

Tekn dr P Björnbom Inst för kemisk teknologi KTH

Prof O Lindström Inst kemisk

teknologi KTH

Byggnadschef

S Edström Tekniska Verket Gislaveds kommun

Tekn dr T Kallstenius K—konsult Stockholm

Civ ing Erik Rensfelt Inst för kemisk teknologi KTH

| .;I " : 1 11 .L'grkå "IHH-.'.hr- 'I *” 3 Fill] : ".. ' IJ ' ' .

.. * |_'|" "L' " hmmm-319111 'r F ;;11:

'? ' ""; Hm,.gljdyvfhamkdn ”] Jr . *I .

, r ' 3.113; sq” [Ey :::!

”»I-, Huru." Fil-r..

9,4 11131] |le '.'

.1 if'l'lfl' iu "i

”vill: ':m - rl'l" *”

15 I'lt'W'l ';"f

' ' * . " " __ ' , "va..;qninll'rimnn"! . ' ' _ . ' ' . " __ [M.-n'; nu.—1 &vm'u'rru .- — ' .. - . . r ,. gärning-qmail mr. rr, . |'||!qu H-LHF | V ':)h .ru

= u " 'Wi—Å'lm-IDHF'IUL

. .. _ '. &, .' ,. _. . . . . .. . , »ÅWW .I Elly—"'I 1],le ' ' '.' ' . .. ' ' ' "* '"":"lrll'? 1' [ drf-”

.. '”'H. ”smhqq'l 711... sum-111155 quirqmlgaanh am | .1q.-.ul mz- .'.-'. qan".

1211: .|. . ”5.3.3 % IF. Manasuiäl ' ' nu I |'-1 lm

..'- . mall:: & ql! &!"1

Bilaga 2

PLANERINGSGRUPP FÖR TORV (NEPO/T)

Ledamöter:

Byrådirektör Birger Birgersson Diplomingenjör Erkki Ekman Driftchef Ulf Johnsson

Tekn dr Torsten Kallstenius Civilingenjör Gösta Lindberg Professor Olle Lindström Byrådirektör Gösta Stenbeck Direktör Olle Uddgren

NE:s programledare: Byrådirektör Kurt B Hedén

l:e byråingenjör Birgitta Palmberger (bitr)

'# '! ljl .l- 114.532 iu".

41111. "rg? 'cd flm-:. ' lllh

u....

" "- . : ' m.m » * * '. _. .;w

Hål-ip” '. |.|.I'IWT "| '.. ..'-19.1. ”iii—lll l...-J. H;. ILJH'lQBFl. 1135)

-,II Hamill-MH ful Ill;- "lui-3531. _, , .-£uåfi_.._,, E»"H:'.'—"' 'l-"HJI'a'tim' n'd

12.111

'i: I.|-'_1_IL, .— _.. Ilijkjflflpi

. . - .__ ' - ». . " J '1'1 | 3” . jl-FI. .- 3. | | . . . | I H. .1_ ||; || _ Ij' .. .', -| - . , . - ' -.-.l' . | | ._ H I ' l . . | . : ., | |. .

* | _ _ ,, . . . .. 'I | w . .| ' ** .I-IJ- .

Plan för NE—programmet SKIFFER

». "' l's'f' " "&#'"1'." Ha" Thi-w -

':nl- å'u"""'

» ' w M.,.l'rf-jl”? '. '1"":'.'|-il'g""-'

el , .|_.. ___ l|l|.F1|I1”l .

- ' = ...a-'i'."..ä'f-zg' "" ""'" _. —;' '. "". L'."". '- .", "'.'. mil,..f........+

I . * .. ' ....'.|_;;' .uh jf' '.. —- - ' i'll—”'"" .hJ'if .".” "'r'nl' "' . . ".' H ' .' ” | 1." Er*

. .» » r- . ' *”: ". m' '. .'4J_"' '- : | |) ' .'—|. | _ . !" .,.a. "' P "

' . ' J ':.J.ÅV v.g..

|. .|.-m

. 'I." ' i . .

Tuffa _'vlfqé

' 'f'_' ä' L .H'Il"l r”. :[;

1.137???” '...'-= "'|'- 'i'!" |' ' .., -.'|.

'. ' -' .. "H' H"";' ' '—»»»» '.l. " "i..""""""' '"." ." _|” '! | IT "' " I'Flf'll'åul.

- ...nu

'|- '|' 1' när

” , , . 1” ”I - "'j.'n . . . , | .. ' IA-l.".' ' "till '|' ' | " ' ' " . " w,”- ||". J.' "1 _. ”».' "”'. hur!-.rp_" '_' ""ä&5.'_|1. 'äf'dufff' ä:I"' ..nu .

"-. u ' _| _ |__" _| |-| | '|'-|J- "j"' .a...— :"r' "' .! :-|.'|",:

|" .""'r""x' 'N'". j' .. _"|rn

'.' . . - '|'-.... .». .. m..."-"|:. . ..

|": | |. lh ""' i'vlk'l. |" [| "äi'l't' l-i_'l*l :.T'j' | ' . ' &_, . . . 5, . ,' |_4-' - . 1" _ . .._. ;”,,|.' ..J. _ .. ; ' | ' lWV: ' , "+"... _ ' . ,.... . """""".»."»'»'""'|. . .. , . 1| | | "| * | .

"' . _ . ' . -—-.n' WP.: .. ' | a.. -P-L

- '. ' . . ..' l'E ' -, _ = . _; _ . . ..,. ..' _: %1'..' p|'|'|4 '# ' ' (. .- f- . ' ", ' F.T"' u...mgn'

2. Planeringsgrupp för skiffer 221

..'_" , .. ...

| .. ..,,ng '# iii-', 31.55.1511 HBTK: ' [EIMSJ'H'IJ

. | '

.- dl" -' ' . .. . ' '- ...' f' " _ '|', '??l'g'h häll? |_, , ...”,,I |'.' . '.'... -, .-._, fam . 511. 31.1 .. .. 1 . ' " "W.? H.:- ' . .. ||- || '- .'...." Ph_...lr]:åil%..' bä.-5,3 ., - , ”, ,,, ' * '- 'g'?— "J.,. H.C." ..,, ' ,_ ' ' Å.?EQIHIJDHFTÖ". Rvml 3 . t. 1. L”..."- .— :., ..5. =; __ , . , lår"? '.' _ ,_. ,: , .,,- 3 ' , ' ...g...

...'

...' "_'MJ

... a_i

,,>. ,'.__,».'..,._,.-—-'I

-"'.. '. ' ...,". -.".,"_."-

"a':* ,»I |. '1LI JL . ,, .. . . iw "' _. -, -".a'.n...'.mt'.u.—..-2-.-'..u ...-J..-

MM.—_”

. .,,',.'.'.'L 'å'... . . källa:-!=! m..."...uaawa.3wa .,.=- "_ _..uuiw dictum? L...

Kl:. 'i'._j_1'j|:,.-.I.|_ LH ';';-' mamma.—... ;.3.: . !:W'uwii-ME knä.."

”ämm-':'. fun.: ! xw nu ”& . " ,l

-M|::'—äbgn'nt:-!£. :..-:..... .'.. E

' Emma] 1.325

'N. .. |

JJ'GI'SI ”4712-qu |. H Näää...-rännan]. C..—.

- wp?.rmznm'n |..... i'

I ' J.. "|, ',, -,':J...,-'

T'. "F.... .

_.. ... ." -. :"= ,"'"'f"'_'r"'i113 _| :)"]fleEJJE

"EQÖ'HWIWW .L |"

,_ ...| ' . '_I ' I ' ' .|' |'.' ",,.W .. ) ' '.'. H.: .. . .ru . . ,,.. . . -. ,. r I 'JL' I.._ '.L' ' . "" . " _.- . .,..n ... | ', _ . , _ I _ V " . ... . '1 .. ." ' ."' . .. . . . _ , ,. .

1. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Sverige har betydande skifferförekomster. Skiffer består av mineraler sammanbundna av den energirika organiska sub— stansen kerogen. Ur skiffer kan utvinnas dels kerogen eller kerogenets energiinnehåll, dels basråvaror för den kemiska och metallurgiska industrin för framställning av

uran, aluminium, legeringsmetaller, gödselprodukter m m.

Grundidén för programmet är att studera, utreda och belysa förutsättningarna för att på ett tekniskt, ekonomiskt och miljömässigt acceptabelt sätt i Sverige tillvarata energi— innehållet i kerogenet samt att initiera, stödja och, om så krävs, leda erforderliga utvecklingsprojekt. Hänsyn måste härvid tas till att energiutvinning sannolikt kommer att ske i sanmand med utvinning av de övriga basråvarorna, att det i dagsläget är osäkert om sådan skifferbrytning kommer att ske i Sverige samt till den faktiska industri—

situationen i Sverige.

Utvecklingsarbetet kräver samarbete mellan NE och engage— rade industriföretag, f n LKAB och Boliden. Samarbete måste vidare ske med de statsorgan, främst SNV, SIND och öEF, som är involverade i frågor om svensk skifferbryt—

ning.

I' 'I | 'm'lvupu :muuwna -|.."| :.

".' ”I? | ||"

-.ml.. ”alm. vm. "mr” na.-ma

”r:. älg!" |...)19=.'"'|l'| "

Hillman-:a || '.u: ram-|||

L II I || " ||||

'Ö'-"' maud mulm. 'Jm || I'lnu

'._..1 Filhibmnä

E'l' naken—151. ::..),l . .J'lf'H'll nu" 5 nu ..1 hmm mim

..] .alu' h'|.|'.|L'|||u|z 1 ml! 529,

- M ' 11431. rh'u'faåpl I :iiffauzrtl

##; &I'HENIHH'JDOL äh!”

_ #" "!!qu ljudniv- Mah. "19119:va är. wrp-z .'tnh |3|IJE1

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBLDRAG

Tidigare företagna utredningar beträffande förekomster, egenskaper, tillgänglighet etc hos svensk skiffer är del— vis ofullständiga, vilket medför att det råder en viss

osäkerhet om dess fossila energiinnehåll.

skiffrar med ett innehåll av organisk substans som över— stiger 102 har hittills ansetts intressanta från energi— utvinningssynpunkt. Vid försiktiga bedömningar beträffan— de dylika skiffrars mäktighet har framkommit att det skulle vara teoretiskt möjligt att nå en energiutvinning svarande mot 2 000 5 000 Mton oljeekvivalenter. Även

om endast en mindre del av dessa skiffrar kan nyttiggöras, har vårt land i skiffern en betydande potentiell energi— källa.

Med nu rådande pris på olja redovisas i tillgängliga ut— redningar att ett utnyttjande av skiffers kerogeninnehåll förutsätter en s k totalutvinning av skifferns alla värde— komponenter. För att ge en uppfattning om relativa kvan— titeter utvinningsbara ämnen har nedanstående tabell med— tagits. Innehållet i l Mton skiffer vid ett teoretiskt

100—procentigt utbyte redovisas.

Ungefärligt innehåll i Sveriges Sveriges skiffer vid brytning konsumtion import av 1 Mton/per år 1973 1973 Ämne ton/år ton/år ton/år Aluminium 60 000 150 000 132 800 Kalium 35 000 120 000 120 000 Magnesium 4 000 8 000 8 000 Fosfor 700 250 000 250 000 Svavel 65 000 450 000 190 000 Uran 270

Vanadin 650 900 900 Molybden 300 4 000 4 000 Nickel 200 30 000 30 000

Energiinnehållet i 1 Mton skiffer motsvarar, vid en kero— genhalt om lO—ZOZ ca 0,1 0,2 Mton olja. Den skifferut— vinning som diskuteras i Sverige, upp till 5 — 10 Mton per år, skulle således motsvara en organisk energimängd

om brutto 0,5 2 Mton oljeekvivalenter per år.

3. NULÄGE

Skiffer förekommer på många håll i världen. Förekomster som är aktuella för energiproduktion finns t ex i Alberta i Canada (som oljesand), i Colorado, Utah och Wyoming i USA, i Estland samt i Sovjet. Kännetecknande för de ut— ländska skiffrarna är emellertid att de innehåller för termisk oljeutvinning lämpad organisk substans i halter som är ungefär dubbelt så höga som de svenska skiffrar— nas. Ofta har de betydligt lägre svavelhalt samt förekom— mer i fyndigheter som är mycket större än de svenska. Därför är man mera inriktad på att erhålla olja ur dessa än att utnyttja energiinnehållet i andra former. De flesta processer som föreslagits innebär någon form av "oljepyro— lys”. Avancerad teknik finns utvecklad utomlands, men det är diskutabelt huruvida den går att direkt tillämpa på de svenska skiffrarna.

Mineralogiskt sett utgörs skiffern i Sverige av finkor— nigt, sedimentärt material, huvudsakligen kvarts, lermine— ral, fältspat, pyrit och kalcit, som sammanbinds av orga— nisk substans (kerogen). Kerogenet sönderfaller till koks, olja och gas om skiffret upphettas till mer än 3500C. Man

talar om olje— och grafitskiffer.

Oljeskiffern förekommer främst i Närke, Västergötland och Östergötland. I Skåne och på Öland finns såväl olje— som grafitskiffer. Totalt finns ca 20 000 Mton skiffer i södra Sverige. Grafitskiffer finns i ett område nära Vittangi. Kvantiteten uppskattas till 70 Mton. Längs hela den svens—

ka fjällranden finns outforskade förekomster.

Sammansättningen på skiffern varierar med geografisk be— lägenhet och djupet under marken. Värmevärdet ligger mel— lan 1 500 2 300 kcal/kg (6,2—9,6 MJ/kg). Svavelhalten

är 5—8% i Oljeskiffern. Huvuddelen av svavlet förekommer

i oorganisk form, som pyrit. Halten kerogen varierar mel—

lan lO—ZOZ.

Ur skiffer i södra Sverige framställdes tidigare alun, därav namnet alunskiffer. Vidare förekommer ett flertal metaller som sulfider, oxider eller selikater, t ex järn, kalcium, kalium, magnesium, titan, natrium, vanadin, mo—

lybden, kobolt, krom, koppar, Zink, uran och lantanider. Ett flertal platser är tänkbara för skifferutvinning, t ex

Ranstad vid Billingen i Västergötland — Kvarntorp i Närke

Västra området i Närke

— Tomelilla i Skåne

Vittangifältet öster om Kiruna

Svenska fjällranden

Östergötland, Öland och Brunfloområdet i Jämtland.

BILLINGEN

Billingen—Falbygden har totalt ca 500 km2 nästan horison—

tellt liggande uranförande skifferlager. Den totala mäng—

den skiffer är ca 3000 Mton. Den totala urantillgången be— döms till Storleksordningen en miljon ton uran. Den bryt—

värda delen är givetvis väsentligt lägre. Skiffer finns

i över 20 m tjocka lager, varav överst liggande är ett

6—8 m kalkförande s k orstenslager (bäddar av bituminös

kalksten).

Uranhalten och värmevärdet är lägst i ett 0,5—l m tjockt lager längst ned. Ovanpå det är det ca 3,5 m tjockt uran—

rikt lager med en uranhalt av 270—300 ppm. Värmevärdet är

1 650 1 700 kcal/kg (6,9—7,1 MJ/kg). Ovanpå det finns ett 3—4 m tjockt lager som håller cirka 200 ppm uran och har ett värmevärde på 1 700 — 1 800 kcal/kg (7,1—7,5 MJ/ kg).

Inom området ligger Ranstadsverket.

KVARNTORP

I Närke finns minst 1 500 Mton skiffer. Av dessa finns ca 600 Mton inom 5 km radie från själva Kvarntorp, fördelade

2. Ungefär hälften finns tillgängligt för dag—

på ca 30 km brott. Skiffer förekommer i ett 15—20 m mäktigt lager. Över detta är kalksten av varierande mäktighet lagrad. Lagren stupar mot sydost och tunnar av mot norr, där skif— fern kommer i dagen (t ex vid Kvarntorp).

Kvarntorpsskiffern har ett värmevärde på mer än 2 000 kcal/kg (8,4 MJ/kg). Uranhalten är cirka 150 ppm. Dess— utom finns möjligheter att utvinna svavel (eller svavel— syra), samt bl a en rad metaller som aluminium, kalium, magnesium samt vidare vanadin, molybden och nickel.

Under 1939—60 bedrev Svenska Skifferoljeaktiebolaget verk— samhet i Kvarntorp för utveckling och produktion av olja

och andra produkter av skiffer.

VÄSTRA OMRÅDET I NÄRKE

Området är geologiskt känt och bedöms ha samma intresse vad avser utvinning av fossilt energiinnehåll som övriga områden.

TOMELILLA

Denna skiffer är intressant ur metallsynpunkt. Dess vär—

mevärde är cirka hälften av Närkeskiffern. De metaller

som kan utvinnas är dock desamma. Skiffer—lagret är

mycket mäktigt, cirka 70 m och har stor utbredning.

VITTANGI

Omkring 70 Mton grafitskiffer bedöms finnas i det 3 k Vittangifältet öster om Kiruna. Skiffern innehåller cirka 25-30% kol i grafitform och omkring 12 svavel. Värmevär—

det ligger på cirka 1 700 kcal/kg (7,4 MJ/kg).

FJÄLLRANDEN

Sveriges största sammanhängande alunskifferområde finns sannolikt längs fjällranden. Områdena är i stort sett kända till sin utbredning. Ur kemisk—fysikalisk synvinkel är de dock de sämst utforskade i landet. Enstaka utförda analyser indikerar att delar av området kan innehålla skiffer som har ett organiskt innehåll likartat de skåns— ka skiffrarnas. I gruvorna vid Vasbo och i Laisvall finns alunskiffer—horisonten över den bly— och zinkrika sand— sten, som för närvarande bryts. Ett stort alunskiffer— område har sin utbredning kring östra sidan av Storsjön i

Jämtland.

Som framgått ovan omfattar skifferns utbredning flera geografiska områden som i sig representerar olika miljöer för skiffrarnas bildande. Förutsättningarna för brytning av skiffer samt utvinning av såväl energiinnehållet som andra komponenter skiftar mellan dessa områden. Den mine— ralogiska sammansättningen och skiffrarnas mekaniska egenskaper varierar och utvinningsprocesserna måste an—

passas därtill.

Under l939f60 byggde Svenska Skifferolje AB upp Kvarn— torpsanläggningen med syftet att förse landet med bl a olja. Tekniken, vilken grundade sig på förbränning, upp— fyller ej våra dagars miljökrav. Detta innebär att vi ej

har någon etablerad teknik inom landet för utvinning av skifferns fossila energiinnehåll. Ej heller är utomlands etablerad teknik, pyrolys och förbränning, direkt till— lämpbar hos oss beroende på att de svenska skiffrarna är oljefattiga och mycket svavelrika. Det är dock sannolikt att utländsk teknik kan vidareutvecklas till att passa

svenska förhållanden.

Förbränning av skiffer tillämpas idag i bl a Estland. Att förbränna svavelrika svenska skiffrar, vilket kan ske i speciellt utformade ångpannor, förutsätter att man har tillgång till en mycket avancerad rökgasreningsanlägg— ning. Dylika anläggningar för bränslet skiffer finns ännu ej i kommersiell drift. I processen erhållen ånga får dessutom lägre temperatur än ånga från moderna kraftverks— anläggningar, vilket är oförmånligt ur bl a verknings— gradssynpunkt. Skifferförbränning anses emellertid vara den lättast tillgängliga tekniken och den som skulle kom— ma ifråga för snabbast möjliga nyttiggörande av den

svenska skifferns energiinnehåll.

Forskningen avseende att på termisk väg utvinna skifferns fossila energiinnehåll har förstärkts under de senaste åren. Vid institutionen för kemisk teknologi vid tekniska

högskolan i Lund pågår studium av förgasning av skiffer i

fluidbädd.

I Sverige är två skifferprojekt idag aktuella nämligen LKAB—Mineralprojekt Ranstad och Bolidens Projekt Kambrium.

Dessutom studeras bl a inom LKAB möjligheter att lokalt använda norrländsk grafitskiffer för främst värmeproduk— tion.

LKAB har tillsammans med Vattenfall och Atomenergi enga- gerat sig i Ranstadsprojektet. Den fortsatta verksamheten skall klarlägga hur skiffers beståndsdelar tekniskt, eko—

nomiskt och miljömässigt skall kunna utvinnas som ett led

i den långsiktiga svenska råvaruförsörjningen. Forsknings— och utvecklingsverksamheten i Ranstad är nu helt inriktad på totalutvinning med primärt syfte att inom en lO—års— period utveckla en industriell process för skifferns ut—

nyttjande.

Boliden AB har inom ramen för sitt Projekt Kambrium på— börjat utredningar för att klarlägga möjligheterna att utvinna organisk substans, metaller och näringssalter. Boliden har under 1974 sökt inmutningar över områden i Närke, Östergötland, öland och Skåne och har vidare på— börjat en kompletterande undersökning av berggrunden ba— serad på tidigare utförda borrningar. Företaget har under 1975 ansökt om undersökningskoncession avseende skiffrar i Närke och Skåne. Boliden har också påbörjat en inven— tering av teknik för totalutvinning av skiffer och enligt uppgift beretts möjlighet att ta del av Svenska Skiffer— olje AB (SSAB) forskningsarkiv.

- Företagna studier har klarlagt att skifferutvinning måste

bedrivas i stor skala för att rationell och ekonomisk drift skall erhållas och att optimal lönsamhet torde upp- nås genom totalutvinning. Detta leder till att anlägg— ningar för skifferutvinning blir mer komplexa i sin upp— byggnad än andra utvinningsanläggningar. En häremot sva— rande hög anläggningskostnad kan förväntas. I det fall omfattande skifferutvinning blir aktuell, är det sanno— likt att satsning kommer att ske på stora enheter fram— för många små anläggningar. Det föreligger för närvarande

två alternativ för nyttiggörande av skifferns innehåll.

LKABig_gysEemlösnigg syftar till att nå en totalutvinnings— process i tre steg. Mekanisk och termisk behandling (för— gasning eller förbränning) för utvinning av kerogenet vilket samtidigt är ett förberedande steg för att möjlig— göra lakning genom att kolet avlägsnas. Därefter sker

lakning med stark syra för utvinning av aluminiumoxid.

Slutligen sker utvinning av övriga utlösta produkter bland vilka återfinns legeringsmetaller, konstgödselråvaror och

uran.

Bglidgng_kggggpglöggigg syftar till att nå en totalut— vinningsprocess utifrån mineraltekniska och enkla hydro— metallurgiska förfaranden, där metoden renkrossning med avseende på kerogen och andra mineralkomponenter skall utvecklas. Kerogen i form av handelsvärdigt koncentrat med låg svavelhalt skall utvinnas genom flotations— eller extraktionsförfaranden och kerogenkoncentratet ges mark— nadsvärdig halt. Kerogenet skall genom förgasning eller

ev förbränning delvis kunna ersätta olja eller bränsle i egna anläggningar och delvis anpassas för vidare förädling

inom den petrokemiska industrin.

De båda alternativen har ett flertal gemensamma inslag då det gäller etablering, gruvdrift, forskning på det ter-

miska området och miljökrav.

LKAB och Boliden förhandlar för närvarande om samarbete i olika former. De båda företagen samarbetar också med NE, bl a i NE:s planeringsgrupp för skiffer (bilaga 2) där även naturvårdsverket är företrätt.

4. STATSMAKTERNAS FÖRESKRIFTER

I energipropositionen för 1975/76 77/78 säger föredra— ganden (bilaga 1, sid 451):

Organiska bränslen som ersättning för olja

EPK har som mål för detta delprogram angivit att ut- veckla teknik för utnyttjande av organiska bränslen som substitut för olja vid värmekraftproduktion, i industriella processer och i form av flytande bräns— len, bl.a. som drivmedel. Många av de arbetsuppgif— ter som är hänförliga till programmet karaktäriseras av gemensam teknologi vad avser förbrännings— och förgasningsteknik samt kolvätekemi.

Inom delprogrammet behandlas bl.a. nyttiggörande av kol, torv och skiffer, förbrännings— och förgasnings— teknik, avfallsutnyttjande, konvertering av gas till metanol, framställning av metanol ur biosystem samt energiodlingar.

Beträffande utnyttjande av det organiska innehållet i de svenska skiffrarna anser jag att eventuella forsknings— och utvecklingsinsatser måste vara av— hängiga av ett beslut om utvinning av skifferns uran— innehåll. Jag beräknar därför f.n. inga särskilda medel för detta ändamål.

I budgetpropositionen för 1976/77 säger föredraganden (bilaga 15, sid 239):

Organiska bränslen som ersättning för olja

För budgetåret 1975/76 har hittills anvisats 9 milj. kr. Häri har då också inbegripits 2 milj. kr. av— sedda i första hand för forskning rörande energi ur biosystem (NU l975:30 s. 111, rskr 1975z202). Vidare bör, som jag angav tidigare vid min behandling av program 2, till delprogrammet hänföras 1 milj. kr. som inom program 2 anvisats som del av statens bidrag till Svensk Metanolutveckling AB för 1975/76.

Vid min behandling av detta delprogram i prop. 1975: 30 angav jag bl.a. (bil. 1 s. 453) att eventuella forsknings- och utvecklingsinsatser beträffande ut— nyttjande av det organiska energiinnehållet i de svenska skiffrarna måste vara avhängiga av ett be— slut om utnyttjande av skifferns uraninnehåll. Jag beräknade i avvaktan på ställningstagande i den sist— nämnda frågan inga särskilda medel för forskning om skifferutnyttjande. Jag är inte heller i dag beredd att göra detta. För det fall att det programansva— riga organet, nämnden för energiproduktionsforsk— ning, skulle finna det angeläget att trots detta stödja vissa inledande arbeten rörande utvinning av det organiska energiinnehållet i svenska skiffrar bör stöd dock kunna få medges inom ramen för till— gängliga medel till förstudier av begränsad karak— tär. Jag har härvid räknat med att de miljömässiga konsekvenserna av åsyftade projekt särskilt beaktas.

Jag beräknar medelsbehovet för delprogrammet under budgetåret 1976/77 till 11,3 milj. kr.

I budgetpropositionen för 1977/78 säger föredraganden (bilaga 17, sid 271):

Organiska bränslen som ersättning för olja

För treårsperioden 1975/76—1977/78 har beräknats sammanlagt 36 milj. kr. Härav har hittills anvisats 20,8 milj. kr. jämte 1 milj. kr. som utgick budget— året 1975/76 under programmet Energianvändning för transporter och samfärdsel.

Jag beräknar för budgetåret 1977/78 medelsbehovet till 14 milj. kr. Jag räknar därvid med insatser ut— över nämndens förslag främst inom områdena torv, energi ur biosystem och förbränningsteknik.

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING

Förutsättningarna för energiutvinning ur skiffer beror dels av den teknik som kan komma ifråga för energiomvand— lingen, dels av den teknik som krävs för att göra skiffer- brytningen och omvandlingsprocesserna acceptabla från

miljösynpunkt.

5.1. Energiomvandlingsprocesser

De processer som kan komma ifråga i Sverige är antingen termiska metoder eller fysikaliska metoder. Dessa över— vägs inom ramen för Mineralprojekt Ranstad och Projekt

Kambrium. Andra metoder är tänkbara men står för närva-

rande inte i förgrunden för intresset.

5.1.1. Termiska metoder

Två vägar finns, nämligen avancerad förbränning respek— tive förgasning. I båda fallen kan kerogenkoncentrat, skiffer och/eller skifferlakrest nyttjas. Endast då det gäller koncentrerat kerogen är det ur teknisk och ekono— misk synvinkel lämpligt med transport till anläggningar

måttligt avlägsna från brytningsstället.

Vid förbränning erhålls energin som värme användbar för elproduktion eller processvärme. I förgasningsfallet er— hålls en brännbar gas och restvärme från processen. Gasen

kan användas som bränsle eller kemisk råvara. Värmet kan

användas för processändamål och, om det är tillräckligt högvärdigt, till elgenerering i kombination med leverans

av processånga.

I det följande diskuteras förbrännings— och förgasnings- tekniken utifrån Mineralprojekt Ranstads systemlösning. Hypotetiskt bör samma teknik kunna tillämpas vid Projekt Kambrium, eftersom man i detta valt att producera en för— ädlad, svavelfattig och därför relativt sett lättbehand—

lad produkt, nämligen kerogenkoncentrat.

Både direktförbränning och förgasning är tekniskt möjliga lösningar. Ställda krav på mycket låg emission motsvarande olja med ca 0,25% svavel eller mindre och med praktiskt taget stoftfri rökgas anses möjliga att uppfylla. Skiffer— råvaran behöver ej utsättas för sådan temperatur eller be— handling, som gör metallextraktion med högt utbyte omöj— lig. Totalutnyttjning av skiffer bedöms därför vara möj—

lig med båda metoderna.

Förgasningsbaserad teknik bedöms dock vara att föredra bl a därför att bränslegas kan produceras till en kostnad som kan konkurrera med kostnaden för alternativa lågsvav— liga bränslen, om råvaran betraktas som fri tillgång och man betalar biprodukter som svavelsyra och processvärme enligt kommersiella principer. Förgasningstekniken kan ge en utomordentlig ren bränslegas eller mellanvärdesgas. Vid förgasning av kerogenkoncentratet begränsas troligen flera av de problem som är förknippade med skifferns höga

svavel— och askhalt.

5.1.l.l Förbränning

Anläggning utformad för förbränning i fluidiserad bädd

anses allmänt som det bästa förbränningsalternativet för

fasta bränslen. Som ett resultat av det av NE stödda pro—

jektet Ranstad 75, föreligger ett detaljerat anläggnings— koncept avsett för bränslet skiffer och baserat på teknik som framtagits av Lurgi. Troligen tillåter det att idén

direkt överförs till byggande av en pilotanläggning, nöd—

vändig före beslut om kommersiell anläggning.

Goda förbränningsresultat och gynnsamma emissionsvärden

har demonstrerats i en mindre försöksanläggning hos Lurgi.

Anläggningskostnaderna kan bestämmas med god noggrannhet. Erhållna förbränningsgaser används för direkt svavelsyra— produktion i en kontaktanläggning. Stora effektbehov, processångavtappning, torkning och malning av lakrest, effektförlust i kyltorn, driveffekten för syrgasverk m m redovisas dock bidraga till låg nettoenergiproduktion. Lurgis anläggning är emellertid konservativ med tämligen höga eleffektbehov och i sammanhanget otillräckliga ång—

data jämfört med en modern ångkraftprocess.

Ett modifierat sådant anläggningskoncept bedöms dock ut— göra ett värdefullt alternativ, som på relativt sett kort tid (3—6 år) ur teknisk synvinkel bör vara tillgängligt i demonstrationsskala. Konceptet bedöms vidare vara av in—

tresse för Projekt Kambrium.

Till konceptets nackdel hör att Mineralprojekt Ranstad i sin rapport sammanfattningsvis gör gällande att enbart elgenerering fordrar mycket stor utvecklingsinsats och att elgenerering via förbränning därmed har en prognos som är väsentligt sämre än förgasningsbaserade processer. Kapitalbehovet för en elanläggning är därtill betydande. Bidragande är också känsligheten för tillgänglighetsstör— ningar jämte de ytterligt höga krav som ställts i emis— sionsavseende.

Sammanfattningsvis konstateras att tekniken att förbränna skiffer bör ur rent teknisk synvinkel kunna utvecklas för

att medge värmeproduktion i kommersiellt sammanhang inom en lO—års period.

5.1.1.2 Förgasning

Tekniska egenskaper hos kerogen har undersökts av profes— sor Bjerle vid LTH under 1976. Det har konstaterats vara lätt att förgasa. Arbetena är ännu i sin begynnelse men resultaten verifieras från flera utländska forskningsar— ganisationer, vilka har erfarenheter från kolförgasnings— området. Vissa grundläggande beräkningsmodeller tycks där—

jämte vara möjliga att tillämpa.

Forskningsarbeten vid LTH och KTH har gett vid handen att reaktorerna vid förbränning, måste baseras på fluidise— rade bäddar. De kan eventuellt göras geometriskt nära identiska med dem som används vid totalförbränning. Häri— genom borde det vara möjligt att skapa sådana reaktorkon— cept att relativt sett stora försöksanläggningar kan kon— strueras. Detta bör leda till rimliga tidplaner och ut— vecklingskostnader. Troligen bör förgasningen dock drivas trycksatt (5—8 ata), vilket kan innebära komplikationer. Emissionsproblemen kan vid förgasning i fluidbädd lösas enklare än vid förbränning och produktgasen kan göras

utomordentligt ren.

Problem anses dock finnas vid gasrening av skilda kolvä— ten, bl a beroende på att dessa kan ha cancerogena effek— ter. Väsentlig uppmärksamhet bedöms behöva ägnas åt frå—

gan vid fortsatta utvecklingsarbeten.

Utbytet av förgasningsprocessen bedöms alltjämt som out— forskat liksom kostnadsaspekterna. Man har dock erfaren— heter av olika gasinblandningar, t ex 02 och beträffande optimering av gasproduktion, och har ifrån dessa förut—

sättningar kunnat ställa upp krav på t ex kvaliteter och energibalans. Generellt gäller i övrigt att man med luft som syrekälla för förgasningsprocessen, tillförd direkt till reaktorn erhåller en bränslegas (s k lågvärdesgas).

Med syre erhålls en mellanvärdesgas. Hög förgasningstem—

peratur bedöms under vissa förutsättningar ge en gas nära

anpassad för direkt ammoniak— eller metanolsyntes.

Forskningen kring förgasningstekniken bedöms i dag ge be— lägg för att man efter omfattande utvecklingsarbeten kom— mer att få tillgång till en teknik, som erbjuder valfri— het när det gäller val av energibärare samtidigt som man skapar möjligheter att lösa miljöproblemen till rimliga

driftkostnader. Investeringskostnaderna är dock alltjämt

ett relativt outforskat område.

5.1.2. Fysikaliska metoder

Det finns ett flertal uppslag beträffande fysikaliska me— toder för skifferutvinning, men endast en sådan bedöms

f n ha en godtagbar utvecklingspotential, nämligen den av bl & Boliden AB studerade och i annat sammanhang tillämpa—

de flotationsmetoden.

Flotation är en våt lågtemperaturprocess, vid vilken ma— terialets kemiska sammansättning bibehålls. Efter finmal— ning av skiffern i vatten tillsätts skumbildare. Fina luftblåsor alstras i uppslamningen, varvid de genom mal— ningen frilagda kerogen—partiklarna fastnar på luftblåsor— na och flyter upp och bildar ett skum. Detta utgör ett koncentrat av kerogen vilket avvattnas. Koncentratet får höga utbyten och halter beroende på sättet för och om— fattningen av finmalningen. I kompletterande steg genom- förs utvinningen av övriga ingående produkter. Flotations— metoden bedöms vara värdefull ur miljösynpunkt, därför

att flotation av kerogen bör kunna genomföras med full— ständig vattenåtervinning och på grund av att den ej ger upphov till gasformiga reaktionsprodukter.

Som antytts tidigare medger kerogenkoncentrat transporter ur teknisk och ekonomisk synvinkel, det kan därför nyttjas

Mot bakgrund av flotationsteknikens användning inom andra områden bedöms den som mycket intressant i skiffersamman— hang och bör kunna få tekniskt genombrott inom 7—10 år. Den har en naturlig koppling till utvecklingen av de ter— miska processerna som tidigare antytts. Betydande forsk— nings— och utvecklingsinsatser, gissningsvis på 20—50 Mkr, kommer dock att erfordras för att optimalt utforma tekni— ken för kerogenutvinning ur skiffrar fram till demonstra-

tionsskala.

5.1.3. Övriga metoder

Extraktion är en tänkbar fysikalisk utvinningsmetod. Vid denna extraheras skifferns kerogenfas med hjälp av orga— niska lösningsmedel. Processen förutsätter att lösnings— medlet kan återvinnas. De komponenter som kan utvinnas

är främst skifferns innehåll av lättare kolväten. De re— sultat söm hittills uppnåtts är ej uppmuntrande. På grund av svenska skifferns låga oljehalt bedöms extraktionsme—

toderna vara av mindre intresse.

Pyrolysprocesserna bedöms vara ointressanta som fristå—

ende processteg. De kan däremot ingå som delsteg i en in— tegrerad process. Forskning och utveckling på pyrolysom— rådet är endast motiverad i samband med utvecklingsin— satser på andra områden och bedöms därför endast bedri—

vas så att teknikuppföljning sker.

Hydrering är en förgasningsprocess syftande till produk— tion av en gas med högt värmevärde. De grundläggande re— aktionerna är addering av väte till kol varvid främst me— tan men även andra kolväten bildas. Processerna sker vid hög temperatur och högt tryck och förutsätter billiga vätekällor. Denna process kan bli aktuell för skiffer först när man på ett tillfredsställande sätt löst de

ekonomiska och tekniska problemen vid kolhydrering. Even—

tuella forsknings- och utvecklingsinsatserna bör därför tillsvidare inriktas på att hålla sig ä jour med händelse— utvecklingen. Sannolikt kan denna teknik ej få genombrott

före år 2000.

På kol- och torvområdet pågår forskning rörande kombinatio—

ner med biologisk omvandling. Likartad kombination bör

vara möjlig att åstadkommas även med skiffer.

Med användning av bakteriella processer bedöms det fullt möjligt att överföra kerogenet till exempelvis gasformiga eller vätskeformiga bränslen alternativt proteiner. Under lång tid framöver bedöms arbeten på detta område liksom motsvarande på kolområdet höra hemma på grundforsknings—

laboratorier.

In situ—förgasning av kol och skiffer har studerats och prövats utomlands. Resultaten är ej så uppmuntrande att det för närvarande finns skäl att utveckla ett svenskt

skifferkoncept.

Sammanfattningsvis konstateras att här redovisade övriga metoder dels är mycket osäkra, dels ej torde leda till produkter som inom överskådlig tid kan produceras på tek— niskt och ekonomiskt acceptabelt sätt i konkurrens med andra likartade produkter. Någon satsning på här redovi—

sad teknik bedöms'därför för närvarande ej vara motiverad.

5.2 Miljöpåverkan

Inom samtliga regioner som kan bli aktuella för skiffer— utvinning finns områden som är så värdefulla för veten— skaplig naturvård, friluftsliv och kulturminnesvård att någon brytning knappast kan accepteras. Beträffande miljö— påverkan finns vidare delade meningar t ex vad avser på— verkan på grundvattnet. Behandlingen av dessa grundläggan— de frågor måste intensifieras.

Det kan förutsättas att man av naturvårdsskäl kommer att kräva att skifferbrytning skall ske på platser, där in— greppen berör mindre värdefulla och mindre känsliga områ— den. Då det som nämnts finns ett nära samband mellan en brytningsplats belägenhet, utbruten vara och lämpliga ut— vinningssystem, är det nödvändigt att tidigt få naturin— venteringar och grundvattenundersökningar genomförda, så att eventuella brytningsområden kan läggas på platser,

där de gör minsta intrång.

En förutsättning för brytning är vidare, att denna kan genomföras på ett sådant sätt, att förändringarna i land— skapet blir så små som möjligt eller att det återskapade landskapet på ett naturligt sätt kan anpassas till omgiv- ningarna. Vid brytningen kommer skrymvolymen av skiffern att i runt tal öka med 50%. Förutsättningarna att återska— pa en lämplig landskapsbild underlättas om intrimmningen kan drivas så långt att skrymvolymen motsvarar den brutna

volymen.

Av väsentlig betydelse är också att förutsättningen för

en revegetering av brytningsområdet beaktas.

5.2.1 Hydrologi

Så gott som samtliga av de områden som hittills varit

aktuella för skifferbrytning kännetecknas av att vatten— recipienterna är små. Mycket höga krav måste därför stäl— las på behandling av de avloppsvatten, som behöver avle—

das från brytningsområde eller processer.

De vittringsförlopp, som kommer att startas i skiffern under brytningen på grund av dess pyritinnehåll, leder till att grundvattnet kan få en avsevärd halt av lösta komponenter. Tekniken för att ta hand om denna typ av

föroreningar får betraktas som outredd. Utomlands finns

vissa pilot— eller fullskaleanläggningar med omvänd osmos eller jonbytesteknik i drift för att klara saltproblemet och inom landet arbetas det med en indunstningsmetod för att utvinna närsalter ur ett saltrikt avloppsvatten som härrör från skifferhantering. Det är angeläget att olika alternativa lösningar undersöks. Beroende på vilka råva— ror som kommer att utvinnas ur skiffern och vilka proces— ser som väljes för detta, kommer mer eller mindre stora mängder lösta salter att finnas i processvattnet. Ett primärt mål måste vara att sluta vattenkretsarna för att minimera omgivningspåverkan. Den teknik som omnämnts ovan för grundvatten är aktuell även här tillsammans med andra mer etablerade tekniska lösningar. Ett särskilt omnämnan— de förtjänar de tungmetaller som finns i skiffern, vilka är en potentiell källa till miljöpåverkan. Redan i ett tidigt skede av utvecklingsarbetet måste hänsyn tagas till detta, så att processerna innefattar en metallut—

vinning som förebygger spridning med processvatten, pro—

cessgaser eller avfall.

Den förmodligen svåraste frågan att komma till rätta med utgör den diffusa spridning av föroreningar exempelvis till grundvattnet sOm kan äga rum från restprodukterna. En av orsakerna till svårigheterna utgör det pyritinne— håll som finns i skiffern. Om pyriten tillåts vara kvar i restprodukten, får man räkna med en vittring i upplaget. Teoretiskt och i laboratorieskala är det möjligt att und— vika vittringen. Vid praktisk drift under industriella förhållanden måste dessa frågor också klaras av. Från mil— jösynpunkt bör därför skiffern processas så långt, att dess svavelinnehåll gasas av och helst nyttiggöres som svavel, svavelsyra eller i svaveldioxidproduktion. Tek— niskt bör detta vara lösbart och det är synnerligen ange— läget att en lösning arbetas fram. Genom att befria skif— fern från sitt innehåll av svavel och lösliga komponen—

ter bör man kunna få en restprodukt, som utan allt för

stora miljöolägenheter kan deponeras.

5.2.2 Emission

De luftvårdsproblem som kan förutses är bl a utsläpp av svaveldioxid, svavelväte, organiska kanske illaluktande föreningar, kväveoxider och stoft. Hur stora problemen blir är beroende av val av processväg och processutrust— ning. Den exakta storleken av utsläppen är därför idag

inte möjlig att förutsäga.

Det finns flera möjligheter att omhänderta svavelföre— ningarna. Mest tilltalande är givetvis att göra någon lämplig produkt. En grundförutsättning för detta är att processgasen håller tillräckligt hög svavelkoncentration.

Studierna av lämpliga processer bör ske från dessa förut-

sättningar.

skifferns innehåll av uran och därmed sammanhängande ra— dioaktiva spårämnen torde behöva kartläggas. Vid utveck— ling av processer skall tillses att eventuell spridning av dessa ämnen med produkter och genom rester i tillbör—

lig omfattning motverkas.

Utsläpp av illaluktande ämnen måste givetvis begränsas. Om det inte är möjligt att klara detta genom processtek— niken finns det alternativ som bl a efterförbränning, re— ning med aktivt kol och annat att tillgripa. Kostnaden för dessa metoder kan dock bli stor om inte gasmängderna hålls nere. Vid lossning, lastning, transport och lagring av skiffer eller olika mellanprodukter kan det bli pro— blem med diffus damning. Damningen kan i stor utsträck— ning begränsas genom åtgärder som inkapsling, vattenbe— gjutning o dyl. Helt torde damningen inte kunna undvikas. Man bör därför räkna med att anläggningarna måste omges

med skyddszon.

Stoftutsläppen från processerna bör kunna begränsas genom

tillämpning av metoden filterteknik.

5.3 Utvecklingsinriktning

En anläggning för totalutvinning ur skiffer med kapacite— ten 1—3 Mton/år kommer i dagens prisläge att kosta 1—3

miljarder kr. Tidpunkten för idrifttagning ligger knappast före 1985. Man kan vidare anta att de tekniska och ekono— miska förutsättningarna blir sådana att mer än en anlägg—

ning per femårsperiod torde kunna byggas.

Det är vidare sannolikt att anläggningarna kommer att upp— visa förhållandevis stora olikheter dels på grund av 10— kala förutsättningar och den skiffer som finns inom områ—' det, dels därför att man kan förvänta en normal utveck— ling och att man vill tillgodogöra sig erfarenheter från tidigare byggda anläggningar. Sannolikt kommer man att finna, att det ej finns skäl att etablera annan samord— ning och samverkan mellan de olika byggnadsprojekten än den, som ligger i utvecklingen av specifika processer och

erfarenheter från tidigare byggda anläggningar.

Det är lämpligt att planera forskningen och utvecklingen fram till dess att projektering av fullskaleanläggningen skall ske utifrån antagandet att högst en eller två an—

läggningar kommer att uppföras.

Mot bakgrund av dessa omständigheter bedöms det vara lämp— ligt att under de närmaste åren fortsätta de tekniska, ekonomiska och miljömässiga studierna fram till dess att ett konkret beslutsunderlag om projektering av en anlägg— ning i full skala föreligger. Tillsvidare bedöms det an— geläget att de två utvecklingslinjerna Mineralprojekt Ranstad och Projekt Kambrium fullföljs tills man har jäm— förbara alternativ. En fortsatt utveckling på två linjer

bedöms även därefter som fullt tänkbar.

För närvarande är intresset inriktat i första hand på skifferfyndigheterna i Västergötland och Närke. Det före—

ligger högst skilda uppfattningar om utvinning bör komma till stånd inom dessa områden eller ej. Om andra fyndig— heter skall tas i anspråk, kommer omfattande inventerings— och undersökningsarbeten att behöva genomföras. Samtidigt måste specifika processkoncept anpassade till egenskaper— na hos de olika skiffrarna utarbetas. Ett beslut om att nyttiggöra skiffrar från andra områden än Västergötland och Närke kommer att innebära senareläggning av kommersi—

ell skifferutvinning med upp till 5 är.

5.4 Undersökningsbehov

Hittills utförda undersökningar bedöms utgöra en alltför ofullständig kunskapsbild. En inventering av Sveriges

alunskiffrar, deras sammansättning och egenskaper är där— för angelägen. En serie studier bör genomföras bland vil—

ka bör nämnas:

Fastställande av nuvarande ekologiska bild i intres— santa alunskifferområden samt undersökning av even—

tuella exploateringsmöjligheter i en sådan bild.

— Sonderande undersökningar i utvalda intressanta skifferområden, t ex genom flygmätningar, seismiska

mätningar på marken etc.

Undersökning av skifferns struktur med avseende på ingående komponenter samt bestämning av strukturens

betydelse för processutformningen.

— Geologiska borrningar och geokemiska undersökningar för att erhålla nya data beträffande skifferns geo—

kemiska sammansättning.

— Undersökning av hydrogeologiska förhållanden inom

intressanta skifferområden.

Sammanställning av erhållen information och erhållna

resultat från utförd prospektering.

- Undersökningar avseende brytning m m innefattande komplexet jordavrymning, brytning i dag— och under— jordsbrott, återfyllning och rekultivering som en

rullande, integrerad process.

Hydrogeologiska studier för att fastställa påverkan genom erosion, vittring, vattenin— och utflöden samt

gasperkolation.

— Studier beträffande betingelser för brytning inom

glesbygdsområden.

Metoder för behandling av restprodukter från utvinnings— anläggningar bedöms bli beroende av processutformningen vid utvinning. Det är därför naturligt att undersökningar av problemen med skrymvolymer sker i anknytning till ut— vecklingsarbetet med processtekniken. Målsättningen skall vara att skapa en produkt, som lämpar sig för återfyll—

ning i utbrutna områden.

Sammanfattningsvis konstateras att förutsättningar och beslut beträffande brytning och utvinning av skiffer är avhängiga bl a följande frågor:

— den mineralogiska sammansättningen vilket bl a leder

till anpassning av utvinningsprocesserna,

— varierande halter av kerogen som medför påverkan på

utvinning av det fossila energiinnehållet,

mekaniska egenskaper som inverkar på sönderdelnings—

och bearbetningsprocesserna,

— skifferns tillgänglighet som bestämmer om underjords—

— med samtliga frågor förbundna miljöproblem.

Huvuddelen av frågorna rör problem som ligger utanför

programmet Energiproduktions ansvarighetsområde.

SOU 1977: 61 6. INSATSPLAN 6.1 Speciella förutsättningar

Två projekt pågår i Sverige som syftar till att klarlägga möjligheterna till utvinning ur skiffer. Målsättningen är totalutvinning, d v s kerogenutnyttjandet är endast

ett delmoment.

Mineralprojekt Ranstad i LKAB:s regi omfattar studier och

försök på basis av ingiven ansökan och direktiv från stats—

makterna som skall utmynna i förslag till beslut om opti— merad utvinning (totalutvinning) ur skiffer. För att ge— nomföra verksamheten har statsmakterna beviljat Mineral— projekt Ranstad lån. Av ansökan framgår att medel för att genomföra studierna av utvinning av energiinnehållet öns— kas från NE. Av statsmakternas direktiv framgår dessutom

att slutrapport skall föreligga under 1977.

Projekt Kambrium som bedrivs av Boliden AB, har nyligen

presenterats för NE. Man avser att under de närmaste åren

genomföra studier samt utvecklings— och försöksverksamhet.

Försök avseende energiutvinningsprocesser utgör en viktig del i arbetet. Boliden har ingett ansökan om stöd från NE för sina studier avseende energiutvinning. Tidplanen

för projektet i dess långsiktiga perspektiv är i stort

överensstämmande med tidplanen för Mineralprojekt Ranstad.

LKAB och Boliden har båda ingivit koncessionsansökningar.

Inom skifferområdet föreligger således särskilda förut—

sättningar, som för närvarande är styrande för utform—

ningen av NE:s insatser.

6.2 Insatsstruktur

Målet för NE:s del bör vara att bedriva en verksamhet som med beaktande av de restriktioner som gäller och kan kom— ma att gälla säkerställer att energiinnehållet i skiffer kan bli tillgodogjort om skifferutvinning kommer till stånd. Mer allmänna frågor gällande skiffertillgången och skifferbrytning är ej en NE—angelägenhet. Detta förutsät- ter att NE initierar, stödjer och medverkar i forskning och utveckling rörande metoder och processer för energi— utvinning ur skiffer med anslutande miljöfrågor. Genom att nyttiggörandet i kommersiell skala ej är aktuellt tidigare än 80—talets slut, oavsett Vilka skifferföre— komster man tar i anspråk, bör det tekniska målet vara att möjliggöra dels produktion av värmekraft, dels pro— duktion av högvärdiga bränslen som kan ersätta lätta

oljedestillat.

Den speciella situationen gör att NE:s insatser planeras

för tre olika alternativa beslutslägen:

— Inget långsiktigt beslut i skifferfrågan, d v s

fortsatt osäkerhet.

— Beslut om igångsättande av ett eller flera skiffer—

utvinningsprojekt.

Beslut om att någon skifferutvinning tills vidare ej

kommer ifråga.

I avvaktan på att långsiktigt beslut fattas i skifferfrå— gan bör verksamheten omfatta allmänna studier och utred— ningar för att klarlägga skiffers förutsättningar som

energiråvara med fullt beaktande av de miljömässiga kra— ven. Vidare bör en fortsättning äga rum av det grundläg— gande forsknings— och utvecklingsarbetet för att i detalj

klarlägga ingående parametrar, samband etc, framtagande

av koncept för alternativa anläggningar och studier avse— ende utvinningsbara produkter och deras marknad. Den ti—

digare verksamheten har en naturlig fortsättning omfattan— de utvecklingsarbete avseende koncept till pilot—plantan—

läggningar och därefter demonstrationsanläggningar.

Skulle beslut fattas om igångsättande av något större skifferprojekt blir kerogenutnyttjandet en väsentlig kom— mersiell fråga som sannolikt ej fordrar insatser inom

det statliga energiforskningsprogrammet.

Skulle slutligen ett för skifferutvinningen negativt be- slut fattas, bör den av NE stödda verksamheten omfatta

begränsade forsknings— och utredningsinsatser avsedda att vidmakthålla en långsiktig handlingsfrihet inför möjlig— heten att helt ny teknik kan göra kerogenutnyttjandet av intresse igen.

Som nämnts har Mineralprojekt Ranstad och Projekt Kambrium utvecklats olika långt, trots att kommersialisering an— getts kunna ske vid ungefär samma tidpunkt. Detta innebär att det ur NE:s synvinkel är svårt att nå en systematise— rad samordning av projekten. NE avser emellertid att inom ramen för planeringsgruppen för skiffer söka nå en sådan samordning vad avser kerogenutnyttjande. En samordning erfordras vidare mellan skifferprogrammet och NE:s övriga aktiviteter inom förbränning/förgasning.

6.3 Ambitionsnivåer

För de närmaste åren kan följande ambitionsnivåer ställas

upp.

AMBITIONSNIVÅ 1. "Kompetensuppehållande"

Verksamheten syftar till ett bevarande av den svenska kom— petensen avseende utnyttjande av skiffers organiska inne— håll. Insatserna består huvudsakligen av idévärderande teknikstudier och utredningar för att följa den interna— tionella utvecklingen inom relevanta områden och dess in- verkan på förutsättningarna för svenskt skifferutnyttjan—

de.

AMBITIONSNIVÅ 2. "Teknikutveckling"

Utredningar och teknikstudier kompletteras med utveck— lingsprojekt företrädesvis i laboratoriemiljö. Arbetena leder till projektering och byggande av en anläggning i pilot—plant—skala och härefter eventuell demcnstrations—

anläggning.

Precisering av medelsbehovet är svårt att åstadkomma innan den tidigare nämnda samordningen mellan projekten och mellan stöd av NE och annat statligt stöd kunnat äga rum.

I dagsläget bedöms dock medelsbehovet för de närmaste

åren bli:

Medelsbehov, Mkr Ambitionsnivå 1975/76—77/78 1978/79-80/81 "Kompetensuppe— 3 4 3 5 hållande”

"Teknikutveckling" 4 5 15 30

Bilaga 1 Projektförteckning Skiffer NE—pro— Projektnamn Projektledare jektnr Projektstödbelopp Stödmottagande institution 3064 022 Studier betr utvinning Övering 0 Carlsson av det fossila energi— LKAB Mineralprojekt innehållet i Ranstad— Stockholm skiffer Etapp 1 600 000 kr

Bilaga 2 PLANERINGSGRUPPEN FÖR SKIFFER, NEPO/S Ledamöter: Civilingenjör Lars Rey ordförande

Överingenjör Owe Carlsson Direktör Per Fahlström

Direktör Arne Henriksson Direktör Torsten Jensfelt

Avdelningschef Göran Persson

NE:s programledning: Byrådirektör Per Johan Svenningsson Byrådirektör Kurt Borgne (bitr)

Plan för NE—programmet KOL

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Uppskattningar och jämförelser av tillgången på fossila energiråvaror försvåras bland annat av bristande enhetlig— het i fråga om sättet att ange resursernas storlek och

tillgänglighet.

Till världsenergikonferensen 1974 framtogs material röran— de bland annat världens koltillgångar. Tabellen nedan är

ett utdrag ur rapporten "Survey of Energy Resources 1974".

Uppmätta Utnyttjningsbara

reserver (Gton) reserver (Gton)

Förenta Staterna 396 248

Kanada 13 6

Nordamerika 409 254

Västtyskland 100 16

Storbritannien 99 4

Övriga Västeuropa 26 Zl

Västeuropa 225 41

Japan 3 1

Kina 201 101

Sovjetunionen och

Osteuropa 349 287

övriga världen 140 53 1327 737

Med begreppet uppmätta reserver avses sådana fyndigheter

som påvisats vara brytbara med hittills tillämpade metoder.

Med begreppet utnyttjningsbara reserver avses den del av de uppmätta reserverna som kan utvinnas med dagens teknik och under rådande ekonomiska förhållanden. Sedan 1974 har de utnyttjningsbara reserverna ökat, främst beroende på

ökat oljepris.

De totala resurserna av kol är betydligt större än reserv— erna.Sålunda uppskattas resurserna till ca 11 000 miljar—

der ton.

Koltillgångarna i Sverige är små, av låg kvalitet och med lågt värmevärde. Den brytvärda mängden kol har uppskattats

till ca 30 miljoner ton.

I dag täcks drygt 302 av världens energibehov av kol. Den totala produktionen av kol uppgår till drygt 2,3 miljarder ton per år. Huvuddelen av detta utnyttjas i länder med eg— na tillgångar och företrädesvis i kraftverk och andra stora anläggningar. Endast en mindre del eller ca 150 mil— joner ton ångkol per år säljs på världsmarknaden. Energi— prognoser och produktionsplaner för olika länder tyder dock på att världsmarknaden för ångkol kan komma att öka

och 1985 vara uppe i storleken 250 miljoner ton per år.

I norra Skåne skulle en inhemsk kolproduktion av ca 0,2 Mton/år kunna åstadkommas med relativt kort varsel, något

som dock endast torde ha intresse ur beredskapssynpunkt.

År 1974 lät Energiprognosutredningen (EPU) göra en bedöm— ning av möjligheterna för Sverige att teckna avtal med olika exportländer om åtminstone 10—20 Mton/år. Det bedöm— des då att import skulle kunna ske från Australien, Kana— da, USA, Sydafrika, Polen och Sovjetunionen. Åren 1990 och 2000 skulle Sverige kunna förfoga över cirka 30 resp 50 Mton kol per år. Förutsättningar finns dock ej i dags— läget vare sig att hantera eller nyttiggöra så stora kol—

kvantiteter i Vårt land.

På EPUS uppdrag bedömdes också vilka anläggningar inom industrin som skulle kunna använda kol. Genomgången visa— de, att endast 1 a 2 Mton/år efter viss omställning, men

utan större ombyggnader, skulle kunna utnyttjas med be—

fintliga utrustningar.

Den svenska industrin är i mycket stor utsträckning ba— serad på olja som bränsle. En ombyggnad av de befintliga pannanläggningarna från oljeeldning till koleldning är svår och dyrbar att genomföra. I de flesta fall torde en ombyggnad inte vara praktiskt möjlig utan det blir istäl—

let fråga om att bygga helt nya anläggningar.

En omställning till koleldning i stor skala torde komma

att kräva 8 15 år beroende på vilken ambitionsgrad man

har.

Koleldade anläggningar kräver större investeringar än oljeeldade anläggningar. För att genomföra ett program svarande mot att ersätta en årskonsumtion av 10 Mm3 olja (ca 1/3 av den nuvarande oljeimporten) med kol erfordras en merinvestering i anläggningar av Storleksordningen

4 miljarder kronor räknat i 1975 års penningvärde. I sum— man är ej inräknade kostnaderna för ersättning av olje— eldade anläggningar som faller för åldersstrecket under den betraktade tidsperioden. Ej heller är erforderliga

investeringar i hamnar och övriga delar av transportsyste—

met medräknade.

3. NULÄCE

En utförlig redovisning av nuläget ges i NE:s rapport "Kol i Sverige". Rapporten har utarbetats för NE:s plane—

ringsgrupp för kol (NEPO/K), se bilaga 2.

Stenkol förekommer i sedimentområden i s k flötsar. Kol— flötsarnas tjocklek är normalt under 2 m. Beroende på kol— flötsens läge i jordskorpan sker brytning i underjordsgru— vor eller i dagbrott. Dagbrottens andel i produktionen är stor i Förenta Staterna, Australien och Sovjetunionen me—

dan underjordsgruvorna dominerar i Europa.

På land transporteras kol med järnväg, lastbil, transport—

band och rörledning.

Huvuddelen av alla landtransporter av kol i världen sker idag med järnväg. Järnvägstransporter av kol kräver stora

transportmängder och ett högrationaliserat system.

Rörledningar för transport av kol uppslammat i vatten,

3 k slurry, börjar komma i bruk för långa avstånd och sto— ra volymer. Sådana anläggningar finns i Förenta Staterna och Australien och ett system är under byggnad i Kanada.

I Sverige har intresset för slurrytransporter koncentre—

rats till malm. Många problem är här gemensamma med slur—

rytransport av kol.

Tekniken för koltransport till sjöss är konventionell, men moderniseras ständigt. För transporter från Förenta Sta— terna och Australien till dessa länders marknader i Europa och för transport inom Förenta Staterna utnyttjas stora bulklastfartyg på 40 000 — 100 000 ton. För koltransporter från Polen till europeiska hamnar används fartyg i stor—

leksklassen 5 000 — 25 000 ton.

Djupgåendet för 15 OOO—tonnare är 8—9 m. Sådana fartyg kan tas in i de flesta av Sveriges viktigare östersjöhamnar.

De största fartyg som idag kan gå i Östersjön är på

70 000 ton.

Huvudparten av kolet förbränns idag direkt för el— och värmeproduktion medan en mindre del utnyttjas för fram—

ställning av brännbar gas.

I Sverige kan endast några få anläggningar eldas med kol eller på rimligt sätt ändras till koleldning. Dessa anlägg— ningar eldas normalt med olja. Enheterna för koldrift är

i allmänhet små och omoderna.

Gällande bestämmelser rörande kriseldning säger att pann— anläggningar för bostadsuppvärmning skall kunna eldas med fast inhemskt bränsle. Detta betyder att vissa möjligheter även skulle finnas att elda med kol och koks. Emellertid är kravet ifråga om krisbränsleeldning till följd av dis— penser och bristande myndighetstillsyn uppfyllt i mycket begränsad utsträckning. Skärpta bestämmelser vilka gäller

från 1977—07—01 finns i Svensk Byggnorm 76.

Tekniken för direkt förbränning av kol är väl utvecklad

och har i princip inte ändrats under de senaste 20 åren. Enheterna har dock blivit Väsentligt större, effektivare och mer automatiserade. Miljöskyddstekniken har nått en hög nivå. I pannor mindre än 50 thh har stenkol tidigare eldats på s k wanderrost. Detta kräver sorterade kol. Nyare automatiserade brytningsmetoder medför att denna typ av kol blir sällsynta eller dyrare. Man måste därför räkna med att ny teknik, t ex fluidiserad bädd bör in—

föras för mindre anläggningar

[ kolpannor större än 50 thh brukar kolet eldas i form av pulver. Kolet mals här i kvarnar och tillförs sedan eldstaden. Det finns olika typer av kvarnar och valet dem emellan blir bl a beroende av vilka kolkvaliteter som

väntas komma till användning.

Vid förbränning av kol kan man låta förbränningsluften passera genom en fast bädd av kolpartiklar. Detta är vad som sker vid den konventionella rosteldningen. Om luft— hastigheten ökas över en viss gräns kommer emellertid kolpartiklarna att säras från varandra och "flyta" på luften. Man får då en s k fluidiserad bädd (Virvelbädd). Denna har goda egenskaper både för förbränning och för— gasning av kol, samtidigt som man får möjlighet att bin— da svavel direkt i bädden genom tillsats av kalk. Tekni— ken för fluidiserad bädd användes redan på 20—talet för förgasning av kolstybb och senare för bl a förbränning

av oljeskiffer.

Den fluidiserade bädden är ganska okänslig för kolets kvalitet, vilket är en viktig egenskap, eftersom man i koleldade anläggningar måste räkna med att använda olika kolkvaliteter. Inblandning av andra bränslen är också

möjlig. En 25 th hetvattenpanna för direkt eldning av h olika bränslen (dock främst olja) i fluidiserad lågtempe—

raturbädd uppförs i Enköping.

Utnyttjning av kol i befintliga oljepannor kan ske genom att kolet förgasas varefter gasen förbränns i oljepannans eldstad. Det finns sådana s k gasgeneratorer kommersiellt tillgängliga, men kostnaden blir förhållandevis hög. Även här verkar den fluidiserade bädden vara ett lovande alter—

nativ.

Utvinning och utnyttjning av kol påverkar såväl den yttre

miljön som arbetsmiljön.

Vid lossning, lastning, transport och lagring av kol bil- das ett fint koldamm, som kan spridas inom anläggningen och till omgivningen. Dammningen kan i stor utsträckning begränsas genom att olika operationer utförs isolerat och inkapslat, eventuellt i samband med vattenbesprutning,

Ventilation o s v

Vid förbränning av kol emitteras bland annat svaveloxider,

kväveoxider, koldioxid, stoft, tungmetaller och aska.

Stoftutsläpp från förbränning av kol kan begränsas genom

elektrofilter eller nya typer av textilfilter.

Svaveloxidutsläppen begränsas idag i första hand genom

att man använder bränslen med låg svavelhalt. Svaveloxider kan dock även avlägsnas ur rökgasen. Särskilt under senas— te årtiondet har ett stort antal processer för detta ut— vecklats, främst i Förenta Staterna. Härvid har i synner— het våta metoder baserade på tvättning av gaserna med kalkslam fått tillämpning. Våta metoder ger dock upphov

till stora slammängder och deponeringsproblem.

Kväveoxidbildningen kan reduceras genom bl a lågt luftöver—

skott, rökgasåterföring, tvåstegsförbränning och större

eldstad. I Japan har utvecklats en kalk/kalkstensskrubber—

anläggning, som samtidigt reducerar svaveloxider och kvä—

veoxider med hög verkningsgrad.

Tungmetallerna som finns i kolet återfinns efter förbrän— ningen i aska och slagg respektive i rökgaserna. En del

av tungmetallerna är giftiga, andra cancerogena eller radioaktiva. Kol har hög askhalt jämfört med olja och gas vilket ger upphov till stora avfallsmängder. Deponeringen av avfallet från kolförbränningen måste av ovannämnda

skäl tas om hand på ett för samhället godtagbart sätt. I utlandet har utvecklats metoder för att nyttiggöra av— fallet. Detta har kunnat användas inom cement— och betong—

industrin samt för gipsplattetillverkning och för vägarbe—

ten.

Några metoder att i stor skala reducera koldioxidutsläppen finns inte. Detta är ett generellt problem vid all för-

bränning av fossila bränslen.

En preliminär utredning om hälso— och miljöeffekter vid ut— nyttjande av fossila bränslen redovisas för Energi— och miljökommittén under april 1977. En slutgiltig rapport

väntas till hösten.

3.4 Ekonomi

Anläggningskostnaderna för koleldade anläggningar är hög— re än för oljeeldade. Man får dessutom räkna med högre drift— och underhållskostnader. En pannanläggning byggd för eldning med kolpulver kostar ca 70 100 2 mer än en med samma kapacitet byggd för enbart oljeeldning. Dess— utom tillkommer kostnad för bränsle— och askhantering. Kol måste därför vara relativt sett billigare än olja om det skall vara ekonomiskt motiverat att införa kolteknik

i Sverige. Skillnaden i bränslepris till kolets förmån

bör vara minst ca 2—4 kr/CJ (7—15 kr/Gcal), beroende på

anläggningens storlek och utnyttjningstid.

3.5. Forskning och utveckling

Inom stenkolsområdet pågår FoU—arbeten främst i länder med egna stora stenkolstillgångar. Insatserna inriktas främst på brytning av kolet samt förbränning. Ny teknik inom dessa områden kan samtidigt lösa miljöproblem. Om— fattningen av de satsningar som görs på kolteknik ( av

offentliga organ ) i olika länder framgår av följande

tabell:

Forskning och utveckling, Mkr/år Land Kolforskning Z—andel av hela

energiforskningen

Förenta Staterna (1974) 2.000 18 Västtyskland (1974) 470 21 Storbritannien (1975/1976) "20 12 Japan (1974) 5 0,5 Kanada (1976/1977) 25 4

Frankrike (1974) 95 5

4. STATSMAKTERNAS FÖRESKRIFTER

I energipropositionen för 1975/76 77/78 säger före— draganden (bilaga 1, sid 451):

Organiska bränslen som ersättning för olja

EPK har som mål för detta delprogram angivit att utveckla teknik för utnyttjande av organiska bräns— len som substitut för olja vid värmekraftproduktion, i industriella processer och i form av flytande bränslen, bl a som drivmedel. Många av de arbets— uppgifter som är hänförliga till programmet karak— täriseras av gemensam teknologi vad avser förbrän— nings— och förgasningsteknik samt kolvätekemi.

Inom delprogrammet behandlas bl a nyttiggörande av kol, torv och skiffer, förbrännings— och för— gasningsteknik, avfallsutnyttjande, konvertering av gas till metanol, framställning av metanol ur biosystem samt energiodlingar.

Kolteknik och därmed sammanhängande förbrännings— och förgasningsteknik är föremål för mycket stora utländska satsningar bl a i Förbundsrepubliken Tyskland och Förenta staterna. Jag ansluter mig till EPK:s uppfattning att målet för svenska in— satser bör vara att aktivt följa utvecklingen inom området i syfte att kunna utvärdera framstegen. För svenskt vidkommande gäller enligt min uppfatt— ning att söka utveckla miljövänlig förbrännings— och förgasningsteknik för olika typer av organiska bränslen samt konverteringsmetoder för ett om möj— ligt flexibelt utnyttjande av alternativa bränsle— slag. På kort sikt bör insatserna dock främst in— riktas på att följa den internationella utveckling— en av miljövänlig hanterings— och förbränningstek— nik i huvudsak för kol men även för andra bränslen. Inom detta område torde, som EPK har angivit, före— ligga behov av medel för prototyp— och demonstra— tionsanläggningar i relativt stor omfattning. Medel härför bör anvisas inom ramen för anslaget Stöd

till energibesparande åtgärder inom näringslivet m m .

För budgetåret 1975/76 beräknar jag för förevarande delprogram 9 milj. kr. För treårsperioden 1975/76— 1977/78 uppskattar jag den erforderliga insatsen till ca 30 milj. kr.

I regleringsbrev för 1975/76 föreskrivs: "Inom delprogram—— met Organiska bränslen har beräknats 2 000 000 kr för i första hand forskning rörande energi ur biosystem. Beslut om stöd härför skall fattas efter samråd med statens naturr-

vetenskapliga forskningsråd."

I budgetpropositionen för 1976/77 säger föredraganden (bilaga 15; sid 239).

Organiska bränslen som ersättning för olja

För budgetåret 1975/76 har hittills anvisats 9 milj. kr. Häri har då också inbegripits 2 milj. kr. avsedda1 i första hand för forskning rörande energi ur biosys—— tem (NU 1975:30 s. 111, rskr l975:202). Vidare bör, som jag angav tidigare vid min behandling av program 2, till delprogrammet hänföras 1 milj. kr. som inom program 2 anvisats som del av statens bidrag till Svensk Metanolutveckling AB för 1975/76.

Vid min behandling av detta delprogram i prop. 1975: 30 angav jag bl a (bi1.1 s. 453) att eventuella forska— nings— och utvecklingsinsatser beträffande utnyttjan—— de av det organiska energiinnehållet i de svenska skiffrarna måste vara avhängiga av ett beslut om ut— nyttjande av skifferns uraninnehåll. Jag beräknade i avvaktan på ställningstagande i den sistnämnda fråganl inga särskilda medel för forskning om skifferutnytt— jande. Jag är inte heller i dag beredd att göra dettai. För det fall att det programansvariga organet, nämn— den för energiproduktionsforskning, skulle finna det angeläget att trots detta stödja vissa inledande ar— beten rörande utvinning av det organiska energiinne— hållet i svenska skiffrar bör stöd dock kunna få med—— ges inom ramen för tillgängliga medel till förstudier' av begränsad karaktär. Jag har härvid räknat med att de miljömässiga konsekvenserna av åsyftade projekt särskilt beaktas.

Jag beräknar medelsbehovet för delprogrammet under budgetåret 1976/77 till 11,3 milj. kr.

I regleringsbrev för 1976/77 föreskrivs: "Inom delprogram— met Organiska bränslen har beräknats minst 2 000 000 kr för i första hand forskning rörande energi ur biosystem. Beslut om stöd härför skall fattas efter samråd med sta— tens naturvetenskapliga forskningsråd."

I budgetpropositionen för 1977/78 säger föredraganden (bilaga 17, sid 271):

Organiska bränslen som ersättning för olja

För treårsperioden 1975/76 _ 1977/78 har beräknats sammanlagt 36 milj. kr. Härav har hittills anvisats 20,8 milj. kr jämte 1 milj. kr som utgick budget— året 1975/76 under programmet Energianvändning för transporter och samfärdsel.

Jag beräknar för budgetåret 1977/78 medelsbehovet till 14 milj. kr. Jag räknar därvid med insatser ut— över nämndens förslag främst inom områdena torv, energi ur biosystem och förbränningsteknik.

5 . LÅNGSIKTSBEDÖMNING

5.1 Utbytbarhet kol olja

Den svenska energiförsörjningsstrukturen bestäms såväl på kort som medellång sikt främst av tillgången på olja och uran samt hur kärnkraften kommer att utnyttjas. Ju större begränsningarna i utnyttjningen av denna bedöms bli, des— to angelägnare är det att utveckla en för våra förhållan—

den anpassad kolteknik.

Oljan spelar idag en dominerande roll i den svenska energi— försörjningen. Flera bedömningar visar på en begynnande oljebrist senast inom 15 — 25 år. Kol och andra fossila och organiska bränslen måste därför ses i första hand som ersättning för olika petroleumprodukter. De viktigaste petroleumprodukterna inom energiområdet är

lätta destillat (bensin, fotogen för flygplans— och

motorfordonsdrift m m)

— mellandestillat (dieselolja, tunn eldningsolja som används för tyngre motorfordon och mindre och medel—

stora ång— och värmepannor) samt

— återstodsoljor (tjock eldningsolja med användning

i kraftverk, värmeverk och större industripannor).

Det torde kunna utvecklas både förbränningsteknik och ke— miska omvandlingsmetoder och systemlösningar, som möjlig- gör att kol på längre sikt skall kunna ersätta praktiskt taget alla de oljeprodukter, som ingår i 1970—talets svens—

ka energiförsörjningssystem.

Man måste emellertid räkna med att många ersättningspro— dukter inte är vätskor, utan fasta bränslen (koksåtersto— der) och gaser av olika kvaliteter. Var och en av dessa

produkter kommer att kräva egna hanterings— och nyttjande—

system.

Hela detta problemkomplex, i synnerhet olika systemfrågor i samband med kolutnyttjande, är i allt väsentligt outrett för vårt vidkommande. Det framstår därför som ytterst ange—

läget att få verkningarna av en sådan utveckling klarlagda.

Ett av huvudproblemen vid minskad oljetillförsel är, hur man skall kunna elda andra bränslen i eldstäder ursprung— ligen konstruerade för endast olja. En metod för detta

är att förgasa kol och elda gasen i den aktuella eldstaden.

En annan väg att minska behovet av olja för befintliga pannor kan vara att i befintliga eller specialkonstruera—

de brännare elda en suspension bestående av kol och olja.

För motorfordons— och flygplansdrift har olja än så länge unika egenskaper och saknar egentlig konkurrens. Oljepro— dukter som används inom detta område betalas också högt. Det torde i allt större utsträckning bli behovet av motor- bränslen, som bestämmer volymen av den totala råoljeut— vinningen. Med nuvarande sammansättning av raffinaderika— paciteten i världen fås överskott av återstodsolja, vilket i sin tur innebär en prispress på denna produkt och ett relativt kraftigt gap mellan priset på lätta destillat och återstodsolja. Detta prisgap är redan nu tillräckligt stort för att motivera införandet av katalytisk krackning vid allt fler raffinaderier. Krackningen innebär att åter—

stodsoljan bryts ned till lättare destillat och petroleum—

koks.

Utvecklingen kan väntas ge knapphet och stigande priser

för tjockolja redan under 1980—talet. Prishöjningarna

väntas därefter accelereras under 1990—talet till följd

av en mer allmän oljebrist. Den helt dominerande volymen av oljeprodukter kan då komma att gå till den kemiska in— dustrin och transportsektorn. En tilltagande knapphet ska— par ökad efterfrågan på effektivare energiteknik och ba—

nar vägen för utveckling av nya drivmedel.

Kolpriserna kommer den närmaste framtiden sannolikt att regleras på helt marknadsmässiga grunder. Liksom hittills torde det komma att finnas två slags marknader, en för

s k spot—köp, där stora prissvängningar kan väntas, och en marknad för långtidsköp, som torde få stabilare karak— tär med möjlighet till garanterad marginal mot tjockolje— priser. På något längre sikt (lO—15 år) är det inte osan— nolikt att kopplingen mellan kol— och tjockoljepriser försvinner eller i varje fall försvagas. Kolpriset kommer då att styras förhållandevis självständigt av konkurren— sen mellan kolproducenterna. Priset på tjockolja väntas stiga i takt med att den kommer under inflytande av pris—

bildningen på motorbränslen.

5.2. Utvecklingshinder

Tillgången på kol bedöms såväl idag som på något längre sikt vara god och torde inte innebära någon väsentlig be— gränsning av Sveriges möjligheter att öka stenkolsutnytt— jandet. Skulle emellertid huvuddelen av de oljeimporte— rande länderna i stor skala söka övergå från olja till kol, kan efterfrågan komma att överstiga tillgången, med åtföljande leveransproblem och prisuppgång.

De länder varifrån Sverige kan köpa stenkol är i första hand Förenta Staterna, Australien, Kanada, Sydafrika, Polen och Storbritannien. Enligt officiella planer skall man där ytterligare utöka brytresurserna. Expansionstak—

ten i vissa producentländer beror dock bl a av finansi—

eringssituationen, varför man kan behöva räkna med att långsiktiga kontrakt i vissa fall kan komma att innebära krav på att köparna direkt eller indirekt måste bidra till investeringarna i nya gruvor, dagbrott m m. En annan fak— tor av betydelse är i vilken takt man lyckas lösa arbets—

miljöproblemen, speciellt i underjordsgruvorna.

Kolutnyttjande i Sverige innebär tekniska problem både

vad gäller hantering av kolet och dess omvandling. Vi sak— nar idag såväl egentliga kolhamnar som transportsystem för distribution av kol. Vidare finns få anläggningar av någon betydelse som kan nyttiggöra kol. De processer som kan vara lämpade för svenska förhållanden torde huvudsakligen vara likartade dem man använder sig av och utvecklar in— ternationellt. Detta innebär dock inte, att Sverige utan vidare skulle kunna köpa paketlösningar utomlands och av— vakta den utvecklingsverksamhet som bedrivs där. Vårt be— roende av importerat kol med skiftande kvalitet samt önsk— värdheten av att anläggningarna kan eldas även med inhem— ska bränslen, motiverar ett utvecklingsarbete inriktat på att finna för Sverige optimala processer. Den generella regeln att en effektiv upphandling förutsätter en god kompetens förvärvad genom utvecklingsarbete gäller givet—

vis också för kolområdet.

Kolanvändning innebär en belastning på såväl extern som intern miljö. I många fall är man ännu inte säker på de verkliga effekterna av kolanvändning jämfört med andra fossila bränslen. Det kan gälla tungmetallutsläpp med rök— gaserna och urlakning av deponerad aska och slam. I andra fall har man dock sedan länge känt till verkningarna och sökt utveckla emissionsbegränsande teknik. När det gäller avfallshanteringen, kan mängden aska, slagg och gips ge— nom sin blotta storlek göra anspråk på sådana deponerings— arealer, som i sig begränsar kolets möjligheter. Erfaren— heter från utlandet pekar emellertid på att stora delar

av avfallet kan nyttiggöras.

Ytterligare dokumentering av riskerna, vidareutveckling av redan etablerad miljöskyddsteknik och satsning på ny konverteringsteknik som förenklar och förbilligar miljö—

skyddsinsatserna är därför önskvärda.

5.3. Utvecklingsmöjligheter

I ett kort perspektiv (1978—1985) måste anläggningar och kringutrustning för kolutnyttjande byggas med dagens tek— nik. Insatserna bör koncentreras på att i anslutning till konkreta projekt förbättra denna teknik och anpassa den till våra förhållanden och krav på miljöskydd. Vidareut— veckling av detta slag ingår dock ej i det statliga ener— giforskningsprogrammet, utan ankommer på energiproduktions—

systemets övriga parter.

I ett medellångt perspektiv (1985—2000) bör nya tekniska system för energiutvinning ur kol kunna utvecklas, som tillgodoser nuvarande och kommande miljökrav och är kom— mersiellt acceptabla. Insatserna bör i första hand vara ett komplement till de utländska med speciell inriktning

på kolutnyttjandet i Sverige.

För att skapa en grund för fortsatt verksamhet måste ut— redningar och systemstudier genomföras inom de närmaste åren, som klarlägger hur kol kan nyttiggöras i Sverige, hur införande av kol i Sverige kan ske samt vilka lång—

siktiga forsknings— och utvecklingsinsatser som erfordras.

Det är uppenbart att ett svenskt kolutvecklingsprogram kan drivas effektivast om det kan ske i anslutning till att en ny, större kolanläggning kommer till stånd. NE följer därför kraftindustrins planer med stort intresse. Initiativet till ett utbyggnadsbeslut avseende ett kol— eldat kraft— eller kraftvärmeverk måste emellertid komma

antingen från kraftindustrin eller från statsorgan utanför

energiforskningsprogrammet.

NE:s insatser gällande kolteknik i ett kortare tidsper— spektiv inriktas främst på utredningar och kompetensut— veckling. Skulle beslut fattas om byggnation av en ny, större kolanläggning kommer ansvaret för utrednings— och utbildningsverksamheten naturligt att övergå till kraft—

industrin. Vissa kompletterande insatser från NE:s sida kan dock bli aktuella.

Ett svenskt kolutvecklingsprogram indelas lämpligen i följande områden:

— Utredningar, systemstudier och utbildning — Transport, hantering m m — Tekniska processer

— Miljöskydd

Nedan diskuteras målsättning och innehåll för de fyra

delområdena.

A QtrséaiesérnåiåEsesteålsreshatéiléeiea

Målsättningen för av NE initierad utredningsverksamhet

inom kolområdet är, att klarlägga förutsättningar för köp, transport, lagring och beredskapshantering av kol. Dessa utredningar bör bedrivas i nära samverkan med övriga kol- intressenter och även i vissa fall övertas av dem. Vidare bör en detaljerad inventering genomföras av den forsknings- och utvecklingsverksamhet som utomlands bedrivs inom kol—

området.

Systemstudier bör bedrivas, syftande till en bättre kun— skap om kolets tänkbara, framtida roll i den svenska energiförsörjningen. Det är av vikt att anlägga ett lång—

siktigt perspektiv och därvid förutsätta en storskalig

övergång från olja till kol.

En utbildningsverksamhet, syftande till utveckling av inhemsk kompetens inom kolområdet, är av vikt. Utöver den kompetensutveckling som blir resultatet av egna utred— nings— och utvecklingsprojekt, är det väsentligt att sven— ska forskare och tekniker bereds tillfälle att delta i

IEA—samarbete och andra internationella aktiviteter.

B 2EEEEEQEE;_EQEEE£ÅEE-_E_E

Mot bakgrund av de allmänna utredningarna om förutsätt— ningarna för införsel av kol till Sverige är det väsent— ligt att få transportproblemen närmare belysta. Såväl

transoceana koltransporter som transporter och hantering

inom Sverige är därvid av vikt.

En aktuell utveckling av transport— och hanteringssystem anpassade till de svenska kraven bör ske efter studier

av ovan nämnt slag.

C Estniske_eressäsez

Ett betydande utvecklingsarbete kommer att erfordras så— väl internationellt som nationellt för olika tekniska pro— cesser. För svenskt vidkommande måste inventeras vilka tekniska processer, som är aktuella i ett eventuellt stör—

re svenskt kolsystem.

Forskning och utveckling bör i första hand bedrivas med målsättningen att anpassa den internationellt mest avan— cerade tekniken till svenska förhållanden. Speciellt bör nämnas möjligheten till utnyttjande även av inhemska

bränslen i primärt koleldade anläggningar.

Studier bör genomföras av framtida kolkraftverk, och and— ra kolanläggningar, med idag ej internationellt, kommersi— ellt tillgänglig teknik syftande till klarläggande av an—

läggningsutformning, miljöeffekter och kostnadsbild.

D Miliästrdé

Miljöhänsynen medför bl a att nya system måste utvecklas och befintliga förfinas för att omhänderta aska, slagg och andra restprodukter och för att reducera utsläppen av

skadliga ämnen med rökgaserna.

Primärt krävs forskningsinsatser för att skapa kunskap om kolets miljöeffekter. Därefter erfordras utveckling av ny teknik för reducering av skadliga miljöeffekter, denna

utveckling bör ske med beaktande av industrins verksamhet.

5.4. Utvecklingsförlopp

Kolteknikens utveckling kan beskrivas med nedanstående tabell, som visar olika områdens status och prognos. Med kommersiell menas att tekniken nått den nivå där energi— produktionssystemets parter tar över, detta behöver givet— vis inte betyda att tekniken introduceras i stor skala i Sverige. Exempelvis kan våra speciella förutsättningar med— föra att teknik som är lönsam i kolprodocerande länder är

helt olönsam här.

Tids— period

Kolpulver

Bränsle— blandningar

Metanol ur kol

Rökgasrening

Fluidiserad bädd

Lågvärdesgas

Högvärdesgas

MHD

1985

Kommersiell

Utprovas för

stora och me— delstora an—

läggningar

Utveckling

Kommersiell

Utveckling, demonstra— tionsanläggn. för industri— anläggn.

Utveckling, demonstra— tionsanläggn.

Utveckling

Utveckling

1985—2000

Kommersiell

Demonstra— tionsanläggn. Kommersiell

Demonstrations— anläggn. för större kraft— verk. Kommersiell

Kommersiell

Utveckling, demonstra— tionsanläggn.

Utveckling, demonstra— tionsanläggn.

2000 —

Kommersiell

Kommersiell

Planeringsgruppen har identifierat följande teknikgrenar,

som utvecklingen kan komma att inriktas på.

Process Tekniskt Första kommer— genombrott siella anläggn. ungefär år i drift ungefär

år.

A. Konvertering till el och värme.

l. Kolpulver (inkl av— svavling och stoft— avskiljn) Finns Finns 2. Avancerad fluidi— 1982 1985 serad bädd 3. Fluidiserad bädd 1980 1985

med gasturbin

4. AvanC.f1uidiserad 1985 1990 bädd (övertryck, kombinerad cykel)

5. MHD (gaskonvertering 1990 1995 efter direkt för— bränning)

B. Konvertering till

bränslen.

l. Kolpasta med olja 1980 1983 eller vatten som bärare

2. Lågvärdesgas från 1982 1988 förgasning i fluidi— serad bädd

3. Mellanvärdesgas 1985 1990 + koks via fluidi— serad bädd

4. Högvärdesgas 1985 1995

5. "Solvent Refined 1985 1995 Coal"

6. Förvätskning 1985 1995

SOU 1977:61 6. INSATSPLAN 6.1 Insatsförutsättningar

Flera av de insatser som ovan bedömts som angelägna inom koltekniken är ej speciella för kol. Projekten kan därför utvidgas att omfatta även andra fossila bränslen. Den

del av programmet som främst avser grundläggande process— er för omvandling av kolråvaran har i stor utsträckning förts till programmet Energiproduktionsteknik. I kolpro— grammets insatsplan behandlas förbränningsteknik därför

endast om det är så motiverat av särskilda skäl.

I främst Västtyskland, Storbritannien och Förenta Stater— na finns flera forsknings— och utvecklingsinstitutioner, kommersiella innovationsföretag, konsultföretag och indu— strier som arbetar med kolteknik. Huvudparten av tillverk— ningsföretagen är med sina resurser inriktade på utveck— ling och förfining av den konventionella koltekniken, vilken för svenskt vidkommande kan utnyttjas om den an—

passas till våra förhållanden.

Samarbetet inom International Energy Agency, IEA, har re— dan resulterat i samarbetsprojekt. Sverige deltar genom NE i några av dessa. Det är värdefullt att följa och del— taga i IEA—samarbetet. Detta ger nämligen förutsättningar för insyn i och kontakt med sådana länder som har eget

kol och som nyttjar det i betydande grad.

Våra svenska kolforskningsresurser omfattar institutioner vid de tekniska högskolorna samt industrier. Högskolein— stitutionerna har på sina program forskning och utveck—

ling av förgasnings— och förbränningsprocesser. Några av

institutionerna har även inriktat sig på energitekniska systemstudier. Högskoleresurserna idag omfattar emeller—

tid endast omkring tjugo personer.

Utveckling bör efter att ha lämnat grundforskningsstadiet företrädesvis bedrivas inom organisationer som är lämpli— ga för utveckling av teknik i halvstor skala. Det finns ett begränsat antal utvecklingsföretag inom landet som

kan sättas in i arbete i detta skede. Resurserna hos till— verkningsföretagen är begränsade och de företag som är en— gagerade i koltekniska problem bedriver idag dessa som en

sidoverksamhet.

En slutsats är att de inhemska personella och institutio— nella resurserna som finns tillgängliga för koltekniska problem är knappa. Detta medför att utbildning måste ge— nomföras parallellt med att teknisk utveckling på kolom—

rådet bedrivs.

I bilaga 1 redovisas de projekt NE för närvarande stöder. Projekten speglar närmast vilka ansökningar och förslag som hittills nått NE och är i dagsläget inte ett uttryck

för en systematiskt initierad projektverksamhet.

Tyngdpunkten inom NE:s pågående insatsprogram har hittills legat på planerings— och utredningssidan, främst genom

den verksamhet som bedrivits inom NE:s planeringsgrupp för kol (se bilaga 2) och de olika insatser som knutits till detta arbete. Det hittillsvarande resultatet härav samman— fattas i rapporten "Kol i Sverige", vilken utkommer till hösten 1977. Betydande ytterligare insatser av samma slag krävs dock innan en fast grund finns för ett omfattande

insatsprogram.

Stor vikt har hittills lagts vid att ta till vara de möj— ligheter som IEA—samarbetet öppnat. NE har gått in i sam— arbetet i projekten "Coal Information Service" och "Eco— nomic Assessment of Coal". Ett aktivt deltagande i dessa, bl a genom att placera svenska tekniker i projektgrupper—

na i England, pågår och planeras.

Uppläggningen av NE:s insatsprogram för kol måste ske med hänsynstagande till flera faktorer. Det är till en början angeläget att det pågående planeringsarbetet slutförs. En anpassning måste ske till den framtida energipolitiken i landet. Utvecklingen kan komma att forceras i förhållande till dagens läge genom ett energipolitiskt beslut att satsa på kol och/eller genom att någon eller några stora kraft— ochvärmeproducenter beslutar uppföra stora koleld- ade anläggningar. Detta innebär emellertid samtidigt att intressenter utanför energiforskningsprogrammet övertar

huvudansvaret för kolteknikens vidare utveckling.

Den insatsstruktur NE valt för kolprogrammet sammanfaller med vad som tidigare redogjorts för i långsiktsbedömning—

en:

— Utredningar, systemstudier och utbildning - Transport, hantering m m - Tekniska processer

— Miljöskydd

En strikt gränsdragning mellan insatsområdena låter sig inte göras p g a problemens art, exempelvis återfinns miljöskyddsaspekter såväl inom transport— som process— området.

Som nämnts är flera av de föreslagna kolprojekten sådana att den utvecklade tekniken kan utnyttjas för flera olika bränslen. Av detta skäl beskrivs i ett samlat NE-program, "Energiproduktionsteknik", utvecklingsinsatser för t ex

fluidiserad bädd, MHD, förbränningsteknik m m.

De utvecklingsprojekt som förs fram nedan är sålunda så—

dana som med fördel kan hänföras till området kol.

A— Häreésingerh5255995599ésaesleslziléeiea

Från hösten 1976 har verksamheten inriktats på att få fram en allsidig rapport om kol och dess framtida använd— ningsmöjligheter i Sverige. Den fortsatta verksamheten avses följa de allmänna riktlinjer som angavs i avsnitt

5.3.A och innefattar följande delprojekt:

En fortsatt insamling, bearbetning och utvärdering av bakgrundsmaterial rörande kolmarknad och koltek—

nik.

En inventering utförs för att utröna läget beträf— fande kolprojekt som genomförs i utlandet. Detalj— granskning kommer att ske av i vad mån dessa pro— jekt är av intresse för Sverige, om resultaten av arbetena kan ställas till svenskt förfogande, om kompletterande studier kan ske som syftar till att anpassa projektet till svenska förhållanden och om bidrag eller personell medverkan kan leda till att

projektets värde för Sverige ökar.

— Analys av vilka delar i kolförsörjningskedjan som

Sverige ekonomiskt skall engagera sig i.

— Analys av var kol från ekonomisk synpunkt bäst kan förädlas jämte inventering av lägen där kol-

kombinat är möjliga i Sverige.

— Plan för införande av kol i Sverige. Häri inbe— grips alla de undersökningar som är nödvändiga för att klarlägga förutsättningarna för koletable— ring på skilda platser i landet. Planen är en vi— darebearbetning av det arbete som inletts i rapp— orten Kol i Sverige. Målet är att skapa systemlös— ningar som möjliggör att kol på längre sikt skall kunna ersätta huvuddelen av de oljeprodukter som

ingår i dagens energiförsörjningssystem.

— Stöd till svenska forskare och tekniker för med— verkan i internationella forsknings- och utveck-

lingsprojekt inom kolområdet.

B= IEEEEEQEEEEL_EQEEE£ÅEE_9_E

Bland angelägna projekt inom området må nämnas:

Undersökning av möjligheterna och hindren att fö— ra transoceant kol till Sverige; kan omlastning i kontinenthamn vara ett alternativ? Vilka fartygs— typer (pråmar, självlossande fartyg m m) kan komma

ifråga?

Uppförande av stor kolhamn i Sverige. Studier av

när och var sådan hamn kan realiseras.

Analys av möjligheterna för lagring och lossning

av kol vid kustförlagt kraftvärmeverk.

Analys av systemet för inlandstransporter rörande t ex transport av stora kvantiteter kol till stort

kraftvärmeverk.

C- Tekeiété_ezesssae£

Huvuddelen av de tekniska processer som är aktuella i kol— sammanhang är av generell natur och behandlas därför inom NE—programmet Energiproduktionsteknik. De projekt som är

aktuella inom kolprogrammet är följande:

— Analys avseende vilka kemiska produkter som kan

utvinnas ur kol.

Uppföljning av det internationella läget avseende

kolraffinering.

— Utveckling av olika slags kolpastor, lämpade för

förbränning i konventionella pannor.

— Förstudier av framtida kraft— och kraftvärmeverk

eldade med kol.

D. rziiägrzqg

Flera av de kolprocesser som Sverige kan tänkas införa er— fordrar att dessas miljöpåverkan studeras. Detta är en angelägen uppgift under de närmaste åren. De områden som närmast behöver studeras är rökgasutsläpp samt egenskaper-

na hos aska och slagg från koleldade anläggningar.

Vid förbränning av fossila bränslen bildas olika nitrösa gaser, vilkas halt önskas hållas låga.

Principerna för att minska denna s k NOx—halt är

kända. Det är emellertid angeläget att undersöka om kravet på låga NOX— halter i rökgaserna kan le— da till ändrade förhållanden vad gäller bildning av andra förbränningsprodukter som slagg, flygaska,

svaveloxider och koloxid.

Vid kolförbränning emitteras även andra ämnen, så- som kologener, tungmetaller och olika slags kol— väten. Fortsatta studier erfordras för att kart— lägga omfattningen och effekten av sådana emissio—

ner.

Förbränning av kol medför vidare utsläpp av aska och andra restprodukter. Dessa ämnens inverkan

på flora, fauna och människa är ännu ej klart ut— redd, varför behovet av sådana kartlägganden är påtagligt. Deponeringen av aska, slagg m m kan ska— pa problem som delvis kan lösas om man kan finna

användningsområden för restprodukterna.

Hanterandet av kol innebär påverkan på miljön.

För svenskt vidkommande är det motiverat att stu— dera riskerna i samband med kolhantering i hamnar m m, koldammningens effekter på människan, olika

allergiframkallande ämnens effekter m m.

6.5. Medelbehov på olika ambitionsnivåer

I dagsläget kan tre ambitionsnivåer för perioden 1978/79—

80/81 ställas upp.

Ambitionsnivå l "Utredning, teknikstudier och internatio—

nellt samarbete".

Ambitionsnivå 2 "Teknikutvecklingsprojekt"

Ambitionsnivå 3 "Utveckling och försök"

En detaljplanering av dessa alternativ pågår och kommer att fortsätta innevarande treårsperiod ut.

I nedanstående sammanställning har uppskattats hur medels— behovet under åren 1978/79 — 1980/81 fördelar sig på de fyra delområdena för de tre ambitionsnivåerna.

Nivå 1 Nivå 2 Nivå 3 Mkr Mkr Mkr Utredningar m m 3 5 6 Transport, hantering 2 4 6 Tekniska processer 3 6 8 Miljöskydd 4 6 8 12 21 28

Bilaga 1 Projektförteckning - Kol NE:s pro— Projektnamn Projektledare jektnr Projektstödbelopp Stödmottagande institution 3061 011 Deltagande i internationellt NCB (IEA) Services samarbete gällande inf rma— National Coal Board tionsservice inom kolområdet England Ca 60 000 kr per år 3061 021 Deltagande i internationellt NCB (IEA) Services samarbete gällande ekonomis- National Coal Board ka bedömningar och analyser England inom kolområdet Ca 45 000 kr per år 3061 032 Utveckling av komplett Ing 0 Siwersson system för användning av AB Carbogel kol i form av kolpasta vid Helsingborg termisk energiomvandling Etapp 1 150 000 kr Etapp 2 600 000 kr 3061 041 Tungmetaller i kol Giving Gun Lövblad 100 000 kr Institutet för vatten— och luftvårdsforskning Göteborg 3061 061 Bestämning av specifika Prof C Brosset s—värden hos olika typer Institutet för vatten— av fossila bränslen och luftvårdsforskning 102 450 kr Göteborg 3061 072 Uppdrag till Ångpanneföre- Civing U Norhammar ningen gällande planerings— Ångpanneföreningen gruppen för kol och rappor— Stockholm ten ”Kol i Sverige" Etapp 1 290 000 kr Etapp 2 375 000 kr 3061 081 Luftvårdsproblem vid han— Giving Gun Lövblad

tering och lagring av sten— kol 20 000 kr

Institutet för vatten— och luftvårdsforskning Göteborg

NE—pro— jektnr

Projektnamn Projektstödbelopp

Projektledare Stödmottagande institution

3066 021 Utveckling av metod att förgasa finmalet kol i snabb svävbädd till varm gas för direktförbränning 1 400 000 kr

Doc B Kjellström Nordisk Fluidbädd- förgasning c/o AB Fjärrvärme Stockholm

Bilaga 2 PLANERINGSGRUPPEN FÖR KOL, NEPO/K Ledamöter Direktör Nils Starfelt ordförande

NE:

Docent Josef Braun Civilingenjör Lars Chambert Byråchef Nils—Gustaf Danielson överingenjör Arne Gustavsson Direktör Bengt Hedenström Byrådirektör Folke Larsson Direktör Gösta Luthman Civilingenjör Ulf Norhammar Civilingenjör Helge Robertsson Direktör Tom Rydberg

Överingenjör Inge Wernius

s programledning

Byrådirektör Per Johan Svenningsson

Byrådirektör Kurt G Borgne (bitr)

Plan för NE:-programmet FISSION

6. INSATSPLAN 301

6.1 Insatsstruktur 301

6.2 Kärnkraften i samhället 30?

6.3 Reaktorer 302

6.3.1 Lättvattenreaktorer 302

6.3.2 Värmereaktorer 305

6.3.3 Framtida reaktorer ! 307

Sid 6.4 Bränslecykler 308 6.5 Ambitionsnivåer 310

6.6 Medelsbehov 311

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Grundidén för programmet liksom för övriga NE—program är att bidraga till underlaget för och genomförandet av stats— makternas energipolitik. Denna grundidé består oberoende av den utsträckning i vilken den framtida energiförsörj— ningen kommer att baseras på kärnkraft. Den förda energi—

politiken blir däremot avgörande för programmets omfatt—

ning och ambitionsnivå.

Grundidén är ett uttryck för bedömningen att kärnkraften kommer att spela en stor roll för den globala energiför— sörjningen. Dess utveckling kommer därför att påverka och påverkas av utnyttjandet av andra storskaliga ersättning— ar för olja.

Programmets forsknings—, utvecklings— och utredningsinsat— ser syftar därför till stor del till att upprätthålla och utveckla en kompetens i Sverige för bedömning av kärnkraf— tens möjligheter och begränsningar i ett svenskt och ett internationellt perspektiv som ett led i allmänna energi— politiska bedömningar. Programmet innefattar därutöver

insatser som föranleds av existerande kärnkraftdrift.

Inom programmet bör avgränsningar ske mot andra statliga organs verksamhet inom området. Vidare bör avgränsning

ske mot kraftindustrins och den utrustningstillverkande industrins insatser.

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Fissionsenergins bidrag till den framtida energiförsörj- ningen bestäms i första hand av statsmakternas kommande energipolitiska beslut. Bidragets storlek vid viss tid—

punkt kan därför f n inte anges.

De tekniska och ekonomiska möjligheterna och begränsning— arna för utbyggnad av kärnkraft i Sverige är i huvudsak desamma som i andra industrialiserade länder. Sverige för— fogar dock över avsevärda tillgångar av uran. I princip skulle dessa med utnyttjande av dagens lättvattenreaktorer och utan upparbetning kunna producera 12 000 TWh elektri- citet. Denna uppskattning utgör ett räkneexempel och tar inte hänsyn till de restriktioner som kan läggas på ett

utnyttjande av de inhemska urantillgångarna.

3. NULÄGE I SVERIGE

Sex kärnkraftaggregat har tagits i bruk i Sverige och le— vererar ca 20% av elproduktionen. Ytterligare sex aggre— gat befinner sig i olika uppförandestadier varav två i ett långt framskridet skede.

Den svenska kärnkraften bygger i huvudsak på inhemsk tek— nik. Av de 13 reaktorer som ingick i 1975 års energipoli— tiska beslut är 9 beställda av Asea—Atoms fabrikat. Asea— Atom tillverkar också bränslepatroner till de svenska reaktorerna.

Forsknings— och utvecklingsarbete inom fissionsområdet bedrivs i första hand av AB Atomenergi, Asea—Atom och kraftindustrin. Staten svarar i form av direkta anslag eller genom stöd till samarbetsavtal för en stor del av finansieringen av denna forskning. Kärnkraftföretagen finansierar en stor del av forsknings— och utvecklings— arbetet beträffande reaktorsäkerhet och kärnbränslesäker—

het.

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV

Statsmakterna har i energipropositionen (1975130), i bud— getpropositionerna 1975/76:100 och 1976/77leO samt i regleringsbreven 1975/76 och 1976/77 meddelat utförliga direktiv beträffande delprogrammet Fissionsenergi. I det följande återges endast direktiven beträffande NE:s pro— gramansvar, medelstilldelning och struktur för delpro—

grammet samt beträffande vissa gränsdragningsfrågor.

Beträffande NE:s programansvar anför föredraganden i

energipropositionen (l975z30)

Jag biträder departementspromemorians förslag och förordar att en nämnd för energiproduktionsforskning inrättas den 1 juli 1975 i huvudsaklig överensstäm— melse med vad som anförts i promemorian. Nämnden bör sålunda få ansvaret för programmet Energiproduktion med undantag för den forskning rörande kärnkraftens säkerhetsfrågor som i enlighet med vad jag senare kommer att föreslå bör vila på statens kärnkraftin— spektion. ..........

Jag delar vidare den i departementspromemorian fram— förda uppfattningen att nämnden t.v. inte bör överta programansvaret för AB Atomenergis verksamhet inom huvudprogrammets ram utan ges en rådgivande ställ— ning härvidlag.

I regleringsbreven för 1975/76 och 1976/77 återges re— geringens i beslut 1975—06—12 resp 1976—06—10 meddelade riktlinjer för viss forskningsverksamhet vid AB Atom—

energi.

"AB Atomenergi skall vid planeringen av verksamheten inom delprogrammet Fissionsenergi beakta vad före— draganden anfört vid sin anmälan till prop 1975/76:100

(bil. 15 s. 237—238) och samråda med nämnden för energiproduktionsforskning. Nämnden skall likaledes fortlöpande hållas underrättad om bolagets verksam— het inom delprogrammet.”

I budgetpropositionen 1976/77:100 anför föredraganden:

Jag vill slutligen ta upp frågan om programansvaret för delprogrammet Fissionsenergi.

Huvuddelen av arbetena inom delprogrammet utförs av AB Atomenergi. Vid behandlingen av frågan om pro— gramansvar för verksamheten vid AB Atomenergi i prop. 1975:3O angav föredraganden (bil. 1 s. 463) att nämnden för energiproduktionsforskning t.v. borde

ges en rådgivande ställning. Medel inom energiforsk— ningsprogrammet har i enlighet därmed inom delpro— grammet Eissionsenergi utbetalats direkt till AB Atomenergi. Regeringen har meddelat särskilda före— skrifter rörande användningen av dessa medel.

AB Atomenergi har i enlighet med dessa föreskrifter i oktober 1976 lämnat en redogörelse för verksamhe— ten inom delprogrammet under budgetåret 1975/76.

Genom beslut av regeringen den 4 mars 1976 föreskrevs att nämnden för energiproduktionsforskning skulle inge anslagsframställning för budgetåret 1977/78 avseende hela program 5. Energiproduktion. Så har också skett.

Jag anser det naturligt att sedan nämnden nu har kunnat bygga upp en fungerande administration över— föra hela programansvaret även för delprogrammet Fissionsenergi till nämnden.

I energipropositionen 1975:3O anger föredraganden följan—

de struktur och medelsberäkningar för delprogrammet. Ne—

dan redovisas också anvisade medel för de ingående pro—

gramelementen enligt regleringsbreven 1975/76 och 1976/77.

1975/76—77/78 1975/76 1976/77 Mkr Mkr Mkr Lättvattenreaktorers säkerhet 35 12,0 9,75 Små lättvattenreak— torer 9 4,0 4,3 Framtida reaktor— typer lO 3,0 2,75 Uranutvinning 1,5 0,4 0,4 Urananrikning 15 5 5,0 Plutoniumåter— föring 7 2,1 2,2 Upparbetning och hantering av radio— aktivt avfall 3,5 l,0 1,0 81,0 27,5 25,4

1 budgetpropositionen 1976/77:100 anför föredraganden:

Fissionsenergi

Någon fortsatt betydande kärnenergiutbyggnad i Sveri— ge är enligt min uppfattning inte längre aktuell. Detta leder till att delprogrammets omfattning bör kunna minska väsentligt. Rörande kärnkraftens säker— hets— och avfallsfrågor anser jag dock fortsatta in— satser vara motiverade.

För säkerhetsforskning inom energiforskningsprogram— met, programelementet Lättvattenreaktorers säkerhet, ___________________________ beräknar jag för budgetåret 1977/78 medelsbehovet till 12 milj. kr.

Utveckling eller utnyttjande av Framtida reaktorsy— stem som högtemperaturreaktorer och bridreaktorer är enligt min uppfattning inte aktuell i Sverige. Detta torde också gälla för Små lättvattenreaktorer för fjärrvärmeändamål. Inte heller anser jag att det kan bli aktuellt att i Sverige uppföra någon anläggning för Anrikning av uran. Fortsatta forsknings— och ut— vecklingsinsatser är därför inte påkallade. För att emellertid medge avslutning av nu pågående projekt bör vissa medel utgå.

Jag beräknar för budgetåret 1977/78 medelsbehovet för sådana avslutande arbeten inom de angivna program— elementen till 2 milj. kr.

Utvärdering av uranmalmsprover från Sveriges geolo— giska undersökning torde inte längre bli aktuell. Medel bör därför inte anvisas för utvinning av uran.

Vad gäller arbeten inom slutdelarna av kärnbränsle— cykeln, dvs. plutoniumåterföring, hantering av radio— aktivt avfall och upparbetning av utbränt bränsle, kan konstateras att AB Atomenergi anmält att tillgäng— liga medel f.n. inte medger några arbeten rörande plutoniumåterföring. Pågående verksamhet innebär endast ett begränsat vidmakthållande av möjligheten att hantera s.k. alfaaktivt material.

Jag anser att begränsade medel bör ställas till för— fogande för kompetensuppehållande arbeten vad gäller såväl avfallshantering som Upparbetning och beräknar medelsbehovet härför till 3 milj. kr. under budget— året 1977/78.

Direktiv har vidare lämnats beträffande ansvarsfördelning—

33 mellan NE, SKI och SSI inom kärnsäkerhetsforskningen.

I energipropositionen 1975:3O anges

Sådan säkerhetsforskning som rör nu befintliga eller under byggnad varande kärnreaktorer bör inte hänföras till programmet Energiproduktion. Inom detta program bör dock bedrivas viss långsiktigt inriktad forsk— ning rörande lättvattenreaktorers säkerhet som inte naturligen kan anses tillhöra kärnkraftinspektionens ansvarsområde. Hit hör sådana uppgifter som hänger samman med säkerheten och tillförlitligheten hos nya komponenter i reaktorsystem, utveckling av reaktor— inneslutningar, undersökningar av bränslets och kaps— lingsmaterialets egenskaper vid onormala påfrest— ningar, reaktorns beteende vid olika slag av drift— störningar. Vidare bör övergångsvis ingå viss forsk— ning rörande energiproduktionens strålskyddsfrågor och forskning kring radiologiska miljöeffekter.

I beslut av regeringen 1975—12—04 anges:

"Delegationen för forskning rörande kärnkraftens sä— kerhets— och miljöfrågor skall upphöra med sin verk— samhet med utgången av år 1975.... ......

Ansvaret för genomförande, uppföljning och utvärde— ring av det forsknings— och utvecklingsarbete som

under tiden den 1 januari 1973 den 31 december 1975 har beslutats av delegationen skall från och med den

1 januari 1976 åvila statens kärnkraftinspektion resp nämnden för energiproduktionsforskning enligt vad som anges nedan.

Statens kärnkraftinspektion övertar ansvaret för den del av programmet som avser kärnkraftreaktorers sä— kerhet och hantering av radioaktivt avfall.

Nämnden för energiproduktionsforskning övertar — i avvaktan på att ställning tas till den framtida orga— nisationen av forskningen rörande energiproduktio— nens strålskyddsfrågor och radiologiska miljöeffek— ter ansvaret för den del av programmet som avser kärnkraftreaktorers inverkan på miljön. Vid hand— läggning av projekten skall nämnden samråda med sta— tens strålskyddsinstitut."

I beslut av regeringen 1976—06—03 anges:

"Genom beslut den 27 oktober 1972 har Kungl. Maj:t meddelat föreskrifter rörande ett särskilt program för kärnkraftens säkerhets— och miljöfrågor .........

Regeringen beslutar att statens strålskyddsinstitut skall fr.o.m. den 1 juli 1976 i stället för nämnden för energiproduktionsforskning handha ansvaret för den del av ovan nämnda forskningsprogram rörande kärnkraftens säkerhets— och miljöfrågor som avser kärnkraftreaktorers inverkan på miljön."

I budgetpropositionen 1976/77:100 anför föredraganden:

Genom regeringsbeslut den 4 december 1975 ålades kärnkraftinspektionen ansvaret för att följa och ut— värdera större delen av det program som fram till den 31 december 1975 hade beslutats av delegationen för forskning rörande kärnkraftens säkerhets— och miljö— frågor. Detta innebar att inspektionen fick hela an— svaret för att beställa den forskning och utveckling som inspektionen finner nödvändig för att trygga säkerheten i beslutade kärnenergianläggningar.

Vid sidan härav bedrivs, huvudsakligen inom AB Atom- energi, visst forsknings— och utvecklingsarbete av mera långsiktig karaktär, vilket inte direkt kan tillgodogöras säkerheten hos de kärnkraftreaktorer som nu är i drift eller under uppförande. Denna verk— samhet finansieras inom energiforskningsprogrammet. Jag vill i detta sammanhang erinra om att det ålig— ger kärnkraftinspektionen att pröva även behovet av sådant forsknings— och utvecklingsarbete. Jag åter— kommer till denna fråga vid min anmälan av anslaget Energiforskning i det följande.

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING

De långsiktiga utvecklingsmöjligheterna för fissionsener— gin i ett globalt perspektiv kan kort sammanfattas enligt följande. Utgående från etablerad lättvattenreaktorteknik, nu kända urantillgångar och nu planerad utbyggnad i olika länder kan fissionsenergi för elproduktion svara för en väsentlig andel av världens energiförsörjning under 20 — 30 år eller ungefär fram till sekelskiftet. Om bridreak— torn kan föras fram till teknisk och kommersiell mognad finns en potential för ett energibidrag av samma stor—

leksordning under åtminstone 100 år ytterligare.

Detta utgör en starkt förenklad beskrivning och kondense— ring av de många, komplexa och inbördes relaterade ut— vecklingsförlopp som måste komma till stånd för att fissionsenergin skall kunna utnyttjas i stor utsträck— ning och täcker inte alla möjligheter och begränsningar som ingår. Hur dessa förlopp i detalj kommer att gestalta sig under tiden fram till år 2000 är svårt att ange i

den nuvarande situationen som karaktäriseras av en inten— siv debatt och omprövning i flertalet länder på området. De politiska beslut som kommer att fattas på basis av kärnkraftdebatten och av de energipolitiska alternativ som står till buds för olika länder utgör viktigare be— stämmande faktorer för fissionsenergins utveckling än

svårighetsgraden i dess aktuella tekniska och ekonomiska

problemställningar.

Två karakteristiska egenskaper kännetecknar fissionsener—

gin. Den utgör, för det första, på kort och möjligen även

på lång sikt ett storskaligt alternativ till olja, betrak— tat i ett globalt perspektiv. Detta tillsammans med den nu pågående omprövningen innebär att utvecklingsförut— sättningarna för fissionsenergi påverkar och påverkas av i vilken grad andra storskaliga alternativ till olja kom— mer att utnyttjas särskilt kol, solenergi och fusion. Tidsförlopp och utvecklingstendenser i fissionsenergins utveckling är därför viktiga faktorer för energipolitikens utformning i alla länder oberoende av dess inslag av kärn— kraft. För det andra styrs fissionsenergins utveckling i hög grad av förlopp på ett internationellt plan. En lång— siktsbedömning från svensk utgångspunkt måste därför utgå

från ett sådant perspektiv.

Kostnaderna för forskning, utveckling och tillverkning av reaktorer och anläggningar för bränslecykelns steg måste sålunda i allmänhet bäras av avsättning på en internatio— nell marknad. Forsknings— och utvecklingsarbete bedrivs ibland som samarbetsprojekt mellan två eller flera länder. Riskerna för kärnvapenspridning medför att bränslehante— ring, men även överföring av teknik mellan länder, regle— ras av internationella avtal. Överstatliga funktioner för kontroll av efterlevnaden av dessa kan komma att öka i betydelse. Åtgärder mot spridningsrisker utgör inte en— dast en utvecklingsbestämmande faktor utan kan också bli avgörande för strukturen hos och lokaliseringen av an— läggningar för bränslecykeln. Alternativ till urancykeln

kan bli aktuella av detta skäl.

Ett internationellt genomgående drag är den samtidiga förekomsten av starka statliga engagemang och kommersiellt betingad utveckling. Statliga organ svarar sålunda ofta för utformning av och stöd till forskningsprogram, men också för koncessioner, normsättning och licensering av anläggningar. Hur avvägningen på det sättet sker mellan energi— och industripolitiska hänsyn och kommersiella

ambitioner är en utvecklingsbestämmande faktor för

fissionsenergien i högre grad än för andra energislag.

Sammanfattningsvis betingas fissionsenergins utveckling dels av frågan om dess tekniska och ekonomiska problem kan lösas, dels av politiska bedömningar och beslut för vilka sådana lösningar endast utgör en del av förutsätt— ningarna. Fissionsenergins utvecklingsprocesser påverkas starkt av politiska beslut på nationella och internatio— nella plan och bör följas i ett internationellt perspek— tiv. Tillgång till kompetens beträffande dessa processer är väsentlig för energipolitikens utformning oavsett vil—

ket inslag denna har av kärnenergi.

5.1 Utvecklingstendenser

OECD utarbetar sedan 1965 regelbundet prognoser beträffan— de kärnkraftsutbyggnaden i västvärlden. Vid IAEA:s Salzburgkonferens i maj 1977 presenterade OECD/NEA resul— tatet av en enkät utförd under 1976 från vilken följande exempel återges. ("Låg" och "Hög" avser en låg resp hög

prognos.)

Tabell 1. Prognos för kärnkraftsutbyggnaden (installerad

effekt i GWe vid slutet av angivet år) i OECD—området.

1975 1985 2000

låg hög låg hög OECD 21 125 168 307 560 Europa OECD 40 141 172 370 810 Amerika OECD 7 27 49" 152 270 Pacific

W

68 293 389 829 1640

I samma undersökning anges också elkonsumtionens andel i det totala energibehovet och andelen installerad kärn— kraft i elproduktionssystemet. För OECD—området i sin hel—

het anges följande resultat.

Tabell 2. Elbehov och kärnkraftseffekt i förhållande till totalt energibehov och elproduktion i OECD.(Z)

1975 1985 2000 låg hög låg hög Elbehov 30 33 38 36,5 46 rel andel Kärnkraftsandel 8 20 22 36 45 av elproduktion

Prognosen för kärnkraftsutbyggnaden avseende 1985 och 2000 anger lägre värden än närmast föregående prognos.

Denna tendens i prognoser har gällt under 1970—talet.

Kärnkraftsutbyggnaden förväntas gälla allt fler länder. Det har sålunda uppskattats att år 2000 kommer ca 20% av den totalt installerade kärnkraften att finnas i länder som ännu inte utnyttjar kärnkraft. År 2025 bedöms mot— svarande andel vara 60%. F n har 45 länder angivit sin avsikt att använda kärnkraft som en väsentlig energi—

källa.

Kärnkraftsutbyggnaden enligt dessa prognoser kommer vä— sentligen att baseras på termiska reaktorer, främst lätt— vattenreaktorer, samt i viss utsträckning på tungvatten— reaktorer. Bridreaktorer kan ge märkbara bidrag till

energiförsörjningen först efter sekelskiftet._

Urantillgångarna uppskattades år 1975 av NEA och IAEA. Kända tillgångar i prisläget ( 15 $/lb U3O8 respektive 15 — 30 $/lb angavs till drygt 1 miljon ton resp 0,7

miljoner ton. Därtill kommer ungefär lika stora uppskat—

tade tillgångar i respektive prisklass. De svenska till— gångarna anges till 300 000 ton i den högre prisklassen

för de kända tillgångarna.

Årsbehovet av uran i västvärlden år 1985 uppskattas till ca 70 000 ton. År 2000 bedöms behovet enligt olika källor till 150 000 - 300 000 ton. Det ackumulerade behovet fram till år 2000 bedöms till 1 — 3 miljoner ton, där den läg— re siffran motsvarar nu kända tillgångar i den lägre kost— nadsklassen. Ärsbehovet för en reaktor av storleken

1 000 MW& är ca 100 — 160 ton beroende på om bränslets

resturan och plutonium återföres eller ej.

Mot bakgrund av den bristsituation som sålunda kan uppstå mot sekelskiftet är följande utvecklingsmöjligheter väsent—

liga i ett globalt perspektiv

uranprospektering

utnyttjande av lågvärdiga urantillgångar

— effektivare bränsleutnyttjande i nu utnyttjade reaktortyper, däribland plutoniumåterföring reaktorer och bränslecykler baserade på torium

bridreaktorer

— reaktorer för värmeproduktion, däribland högtempera— turreaktorer

urananrikning

— upparbetning av utbränt bränsle och hantering av

aktivt avfall. 5.2 Reaktorer 5.2.1 Lättvattenreaktorer Man kan idag konstatera att den internationella och den

svenska satsningen på lättvattenreaktorer varit fram—

gångsrik. Under de fem års erfarenhet som uppnåtts i

Sverige av kommersiell elkraftproduktion i kärnkraftverk med kokarreaktor har det inte framkommit något som tyder på att de tekniska principerna borde valts annorlunda.

På samma sätt som gäller för annan nyutvecklad teknik har det varit naturligt att avhjälpa vissa smärre fel under

den inledande epoken,

Utveckling och modifiering kommer att förekomma i huvudsak

på kommersiella villkor.

Stora och tidskrävande forskningsprogram rörande lätt— vattenreaktorers säkerhet bedrivs i flertalet länder som

utnyttjar eller avser att utnyttja kärnkraft.

5.2.2 Bridreaktorer

Den snabba bridreaktorn utmärks av en hög effektivitet för omvandling av U—238 till Pu—239. Den energimängd som kan utvinnas ur uranet blir ca 60 — 80 gånger större än vid användning i lättvattenreaktorer. Kylmediet i denna reaktor är flytande natrium (eller heliumgas) och tem— peraturen är 500 6000C, varför verkningsgraden blir

ca 40%.

En beskrivning av utvecklingsstatus för de olika reakto—

rerna ges nedan.

Den första experimentreaktorn (Clementine) togs i bruk i USA redan 1946. Därefter har ett flertal större och mindre reaktorer byggts i USA och Europa. En kraftalstrande reak— tor på 60 Mw (EBR—II) togs i drift i USA 1964 och används fortfarande för bl a bränsleundersökningar. Utvecklingen har idag kommit därhän att man har prototypanläggningar i

drift eller under uppförande enligt tabell 3 nedan.

SOU 1977: 61 Tabell 3. Land Reaktor Eleffekt MW Färdig år Frankrike Phenix 270 1974 Superphenix 1 200 1983 England PFR 250 1976 Sovjet BN—350 150 1973 Sovjet BN—6OO 600 1979 USA CRPR 350 198318 Tyskland SNR 300 1982 Japan Monju 300

x) Under omprovning. F n slopad.

I Frankrike, som är det ledande landet idag då det gäller prototypanläggningar, har man igångsatt byggande av en anläggning av full storlek, Superphenix på 1 200 MWe, planerad att vara i drift ca 1983. Den franska reaktorn Phenix har demonstrerat under sina två år i drift att en natriumkyld snabb reaktor är en energikälla med stor po— tential. Anläggningen har uppvisat en förvånansvärt hög tillgänglighet, ca 752, under sina två första driftår.

Verkningsgraden ligger på över 40%.

I andra länder har utvecklingen gått långsammare, bero—

ende på tekniska, administrativa och finansiella problem.

Till skillnad från lättvattenreaktortekniken som till stora delar kunnat dra nytta av sedan länge känd vatten— teknik har man i större utsträckning varit tvungen att inrikta bridreaktorprogrammen på fundamental forskning beträffande kylmediets egenskaper m m. En stor mängd kun- skap inom området natriumteknik samt komponenter och in— strumentering för natrium har saknats. Det är därför na— turligt att tidsperioden för bridreaktorutvecklingen är

längre än för lättvattenreaktorn.

Den största satsningen i västvärlden har hittills skett i USA, där man gått fram på bredare front än i Europa, som satsat mera direkt på prototyper. Det amerikanska programmet är under omprövning. I ERDA:s tidigare planer har ingått att 1986 inleda kommersialiseringen av brid— reaktorn. Man bedömde att det till dess skulle komma att

fordras en ackumulerad insats av ca 12 miljarder dollar.

En speciell del i utvecklingen av bridreaktorn är bränsle— cykeln. Denna omfattar hantering och bränsleframställning med plutonium i stor skala. Hittills finns ingen kommer— siell anläggning för framställning av plutoniumbränsle

för bridreaktorer. Inom kärnkraftindustrin avvaktar man tills kriterier för denna hantering har utarbetats av de övervakande myndigheterna. Tillgången på plutoniumbränsle kan komma att bli gränssättande för ett införande i stor

skala av bridreaktorn.

Satsningen på bridreaktorn är naturlig med hänsyn till de energitillgångar som kan utnyttjas med denna teknik. Brid— reaktorn är ett av de få kända alternativen i dag som har en potential att bidraga till en väsentlig andel av ener— giförsörjningen om ett par decennier till kostnader som

är jämförbara med dagens energikostnader. Denna potential

demonstreras nu som ovan nämnts i prototypskala.

Den totala europeiska satsningen är av samma storleksord— ning som den amerikanska. Behovet av bridreaktorn torde i Europa vara större än i USA med tanke på de ringa uran— tillgångarna i de europeiska länderna. 5.2.3 Högtemperaturreaktorn Denna reaktor (HTR) kännetecknas av att den producerar värme vid en hög temperatur, 750 l OOOOC. Vid använd—

ning av detta värme för elproduktion uppnås därför högre

verkningsgrad (ca 39%) än hos lättvattenreaktorn (ca 32%). Högtemperaturvärmet kan dessutom användas i industriella processer, t ex för förgasning av kol. Reaktorn är av— sedd att drivas med bränslet Uran—233 och Thorium—232, vilket medger en högre utnyttjandegrad av energiråvaran Th—232 än vad som uppnås vid användning av U—235 — U—238

i t ex lättvattenreaktorn. Högtemperaturreaktorn har vissa gynnsamma egenskaper ur säkerhetssynvinkel genom att här— den, bestående av grafit som konstruktionsmaterial, bl a

har en stor termisk tröghet.

Högtemperaturreaktorn har inte haft någon framgång på marknaden för elproduktion, beroende på att dess elpro— duktionspris uppges ligga 5 — 152 högre än lättvattenre— aktorns samt att teknologin utvecklats senare än lätt— vattenreaktorteknologin. I ett längre tidsperspektiv finns det dock möjligheter att den kommer att användas som källa för processvärme, eventuellt i kombination med elproduktion.

I initialskedet är HTR avsedd att drivas med U—235 som klyvbart bränsle och Th—232 som fertiltmaterial. Thorium— behovet är ca 52 av det samtidiga natriumbehovet för denna bränslecykel. Erforderliga anläggningar för denna bränsle—

cykel finns inte utvecklade i kommersiell skala.

Världens tillgångar på Th—232 uppges vara av ungefär samma storleksordning som tillgången på uran. I tabellen nedan ges en sammanställning av kända toriumförekomster. Det

bör beaktas att genom den hittills obefintliga efterfrå— gan på torium har ansträngningarna att utröna toriumfyn—

digheterna varit mindre än vad som gäller för uran.

Kända och uppskattade toriumtillgångar.

Land Tillgång på ThO2 (ton) Brasilien 60 000 Kanada 200 000 Egypten 330 000 Indien 378 000 Sydafrika 360 000 Ceylon 4 000 USA 400 000 Summa 1 732 000

Därutöver finns stora toriumtillgångar i Norge. Om till— gångar av betydelse finns i Sverige är inte känt. Kostna— den för utvinning av torium uppges ligga i samma pris— klass som för det uran som i dag utvinns. Utvinnings— och

bearbetningsteknik är analog med den för uran.

Någon erfarenhet av stora högtemperaturreaktorer har man ännu inte. Endast mindre reaktorer av detta slag har va— rit i drift, nämligen Peach Bottom i USA, Dragon i Eng—

land och AVR i Västtyskland.

Dessa reaktorer, vars effekt är mindre än 50 MW, är expe— rimentanläggningar. I USA har man byggt en prototypan— läggning i Fort St Vrain, som har drabbats av tekniska fel och inte körts vid mer än 27% effekt. Anläggningen

är ca 4 år försenad. I Tyskland byggs vid Schmehausen en anläggning på 300 MWe med planerad drift 1978 79. I Japan pågår konstruktion av en reaktor för mycket höga temperaturer med inriktning på stålindustrins_behov. Det amerikanska företaget General Atomic hade i USA ett fler— tal beställningar på fullstora anläggningar men föredrog att ta tillbaka beställningarna p g a ofördelaktiga

offerter.

Genom att ett flertal kemiska processer fordrar höga tem- peraturer, 700 — l OOOOC, erbjuder värme från HTR ett flertal användningsmöjligheter. Bland de processer som kan komma till användning i framtida energisystem där HTR

är värmekällan är:

Syntetgasproduktion Väteproduktion Ammoniakproduktion Metanolproduktion Stålproduktion Petrokemisk produktion

Värmetransport i fjärrvärmesystem.

Forskning och utveckling av HTR bedrivs som nämnts ovan främst i Västtyskland, USA och Japan. I dessa länder be— kostas arbetet av statliga medel och av medel från in—

dustri— och kraftföretag.

5.2.4 Tungvattenreaktorer

Till skillnad från Sverige, där tungvattenlinjen övergavs i slutet av 1960—talet, fullföljde man den i Kanada. Ut— gångsläget i Kanada var detsamma som i Sverige, man hade egna urantillgångar men saknade anrikningsanläggningar. Man byggde 1969 anläggningar för tungvattenproduktion. Man har idag 3 st tungvattenfabriker. Tungvattenreaktorn spelar idag i Kanada ungefär samma roll som lättvatten— reaktorn i t ex Sverige och USA. Planerna i Kanada är att fortsätta med denna reaktortyp, som visat hög tillgäng—

lighet och 1980 avses svara för ca 302 av elproduktionen.

I Storbritannien beslöt man 1974 att bygga 6 st reaktorer av tungvattentyp. Denna reaktor (SGHWR) har dock tung— vatten endast som moderator, medan kylmediet är lättvat—

ten. Det brittiska programmet är f n under omprövning.

Dessa är de enda länder som satsar på tungvattenreaktorn. Enstaka reaktorer har av Kanada sålts till Indien, Paki—

stan och Argentina.

5.2.5 Lättvattenbridern

Man var länge av den tron att en lättvattenreaktor ej kunde uppnå bridning även om U—233 användes som bränsle

p g a vattnets höga neutronabsorption.

Genom att man minskar mängdförhållandet vatten—bränsle skulle emellertid absorptionen kunna reduceras. I början av 1960—talet visade noggrannare mätningar att det möj— ligen skulle vara möjligt att uppnå bridning. Med detta som bakgrund startades 1965 i USA utvecklingsarbete på en lättvattenbrider under ledning av den marina avdel— ningen inom den amerikanska atomenergikommissionen (AEC). Man beslöt att bygga om tryckvattenreaktorn i Shippingport, som var USA:s första elenergialstrande kärnkraftverk, till en lättvattenbrider. Härigenom kommer man att få svar på frågan huruvida bridning är möjlig i en lättvat— tenreaktor eller ej. Även om bridning kan uppnås kommer den att bli svag. Man kommer inte att kunna producera fissilt bränsle i sådan mängd att en annan reaktor kan laddas därmed. Behovet av uran—235 kommer dock i vilket

fall som helst att reduceras avsevärt.

Om försöken i Shippingport utfaller gynnsamt kan en even— tuell möjlighet finnas att ändra existerande tryckvatten— reaktorer till lättvattenbriders. I en lättvattenbrider

fordras dock ett speciellt bränslearrangemang för att man

skall få bästa möjliga neutronekonomi.

5.3 Bränslecykeln

5.3.1 Urananrikning

Med ett växande kärnkraftprogram ökar anrikningsbehovet.

En utbyggnad av anrikningskapaciteten måste därför ske.

Hittills har man för anrikningsproduktion använt den s k diffusionsmetoden, men på senare tid har andra metoder utvecklats och tidigare kända metoder bearbetats på nytt, t ex centrifugmetoden. Den energikrävande diffusionsme— toden lämpar sig speciellt för anläggningar med stor ka— pacitet, medan senare metoder är lämpliga även för mindre

produktion.

Den existerande och planerade anrikningskapaciteten fram— går av tabell 4 nedan. En jämförelse mellan olika alter— nativa metoders och diffusionsmetodens kostnader framgår

av tabell 5.

Tabell 4. Planerad anrikningskapacitet i västvärlden.

Kapacitet milj SWU/år

Tidpunkt för idrifttagande i full omfattning

1)

Existerande ogh planerade

USERDA 26,62) 1985 USERDA Add—On 8,8 1985 EURODIF 10,8 1982 COREDIF 5,4 1985 URENCO 10,0 1985 USSR 3,0 1982 UCOR 5,0 1986

69,6 1986

Kapacitet ) Tidpunkt för milj SWU/år idrifttagande i full omfattning

Eventuellt tillkommande

COREDIF 5,4 sent 80—tal UEA 9,0 1984 Exxon 3,0 1986 Garrett 3,0 1989 Centar 3,0 1989 PNC 6,0 1985 29,4 1989

1) Separative Work Units 2) Utöver ca 1,4 miljoner SWU/år för andra syften än

kärnbränsle

Tabell 5. Ekonomisk jämförelse mellan alternativa anrik—

ningsprocesser.

Specifik Kraft— Övriga kapital— kostna— drifts— investering der kostnader

mmm-mm

Centrifug > ( > Dysaa) ( > = Centrifug med statio— = = 7 när vägga)

LIS—atomär (Laser ( ( > Isotope Separation)

LIS—molekylär ( ( > Kemiska utbytes— = ( > processer

Andra aerodynamiska > > = processer

Plasma: Kemisk jonisa— > ( > tion

a) Baserat på uppskattningar av utvecklande företag

Symboler:

R

Ungefär lika med diffusionsprocessen

>,( Större än eller mindre än diffusionsprocessen ? Okänd 5.3.2 Utnyttjande av lågvärdiga urantillgångar

De uranfyndigheter som f n är planerade att användas för fissionsenergi innehåller ca 300 2 000 gram uran per ton malm. Den svenska skiffern innehåller 300 gram uran/ton.

I jordskorpan och i havsvattnet finns uran i låga koncen— trationer.

Den totala uranmängden på jorden är emellertid mångfaldigt större än de rikare tillgångar (ca 3,5 milj ton U308) som

man i första hand avser att använda för fissionsenergi.

Det har på vissa håll bedömts som realistiskt att utnyttja uran från havet. I t ex Japan har man uppfört en mindre

anläggning för försök med utvinning ur havsvatten.

5.3.3 Andra bränslecykler

Ett alternativ till urancykeln är torium—uran—233—cykeln som är avsedd att användas bl a i samband med högtempe—

raturreaktorer och lättvattenbriders.

Världens tillgångar på torium är av samma storleksordning som tillgångarna på uran. I högtemperaturreaktorer omvandlas torium till uran—233 med relativt hög effektivitet. Detta innebär ett väsent—

ligt tillskott i den uttagbara energimängden.

För att belysa den praktiska innebörden av detta kan uran—

behovet beräknas för olika bränslecykler i några typreak— torer. 1 000 GWe motsvara ca 1 000 kärnkraftverk, vilket är världens troliga kärnkraft omkring sekelskiftet.

Behovet av natururan (miljoner ton):

(30 år med lastfaktor 0,7 för 1 000 GWe)

LWR med HWR med HTR med

U+ U/Pu Th/U U/Pu Th/U Th/U Konversions— 0.6 0.6 0.7 0.8 0.9 0.8 faktor Termisk verk— 0.33 0.33 0.33 0.30 0.30 0.39 ningsgrad Behov av U308 (natururan) i lOOO—tal ton Inventarie i 0.5 0.5 0.8 0.2 0.7 0.6 reaktorn Förbrukning 4.5 3.0 2.8 2.4 1.1 1.6 under 30 år Totalt 5.0 3.5 3.6 2.6 1.8 2.2

(LWR = Light Water Reactor) +) utan upparbetning (HWR = Heavy Water Reactor) och U+Pu—återföring — alla övriga bräns— (HTR lecykler med upp—

arbetning.

High Temperature Reactor)

Det kan påpekas att enligt de senaste uppskattningarna av US ERDA är världens tillgångar på U308 3,7 milj ton (till utvinningskostnader upp till 20 $/lb).

Som framgår av tabellen skulle behovet av U308 bli mindre än hälften så stort vid användning av Th/U i HTR än vid

användning av U i LWR i en "once—through" bränslecykel.

Situationen kan också belysas såsom i tabell 6 nedan, där det antal reaktorer som kan drivas med 3 milj ton U308 under 30 år visas.

Tabell 6. Antalet 1000 MWe—reaktorer som kan försörjas med 3 miljoner ton U308 (a)

LWR, ingen U+Pu—återföring 460 LWR, med U+Pu—återföring 850 HTGR, 0.65 CR 1 000 HTGR, 0.8 CR 1 350 HTGR, 0.9 CR 2 200 Snabba bridreaktorer, U/Pu—cykel 50 000

a) Nuv totalt installerad elektrisk effekt i USA är ca 500 GW.

5.3.4 Upparbetning och avfallshantering

I bridreaktorernas bränslecykel och i toriumcykeln är upparbetning ett nödvändigt led. Upparbetning fordras också om man viss utnyttja de energiresurser som utgörs av plutonium och resturan i använt lättvattenreaktor—

bränsle.

Processtekniken för upparbetning av oxidbränsle från LWR kan anses i princip färdigutvecklad. Industriella anlägg— ningar finns i La Hague i Frankrike och i Windscale i England och en ny anläggning planeras i Tyskland för fär— digställande i slutet av 1980—talet. Marknadsföringen för den västeuropeiska upparbetningsindustrin sker genom United Reprocessors GmbH. I USA är en stor anläggning praktiskt taget färdigställd, nämligen Barnwell, men dess idrifttagande är uppskjutet i avvaktan på den nya ameri—

kanska energipolitiken.

Kapacitetsbrist föreligger, varför anläggningar för lag— ring av använt bränsle inför en senare upparbetning pla— neras i flera länder. Projektering av ett sådant centralt

lager i Sverige ingår i PRAV:s hittillsvarande program.

När det gäller HTR—bränsle är upparbetningstekniken däre— mot inte färdigutvecklad. Metodarbeten pågår i Västtysk— land och USA. För toriumcykeln återstår också ett stort

utvecklingsarbete, innan industriell verksamhet kan komma

igång.

Det radioaktiva avfall som återstår sedan bränslematerial utvunnits vid upparbetning måste förvaras under mycket lång tid framåt. Forskning och utveckling av olika meto— der härför pågår i flera länder. Metoder som innebär slut— förvaring i form av glas har utarbetats. Längst har man kommit i Frankrike, där anläggningar i industriell skala är i drift. Det har på senare tid framkommit att keramiska

material kan innebära fördelar jämfört med glas.

Ett alternativ till upparbetning av använt lättvatten— reaktorbränsle är direkt slutdeponering. En fördel är att plutonium då inte förekommer i ren form. En nackdel är att energiresurserna i plutonium och resturan inte kan tas tillvara. Hittills har endast begränsade insatser ägnats åt denna teknik, men insatserna ökar nu särskilt

i USA.

5.3.5 Plutoniumåterföring

I reaktorn omvandlas en del uran—238 till plutonium med en isotopsammansättning som beror på utbränningsgraden. Pu—239 och Pu—24l är klyvbara och kan användas som bräns— le på samma sätt som uran—235. Från upparbetningen er— hålles både plutonium och resturan som kan användas i nytt bränsle. För lättvattenreaktorn innebär detta att

ytterligare ca 35% energi kan utvinnas ur uranet.

Denna procedur innebär hantering och bränsleframställning av relativt stora mängder plutonium. Hittills har endast lågutbränt plutonium med hög halt av Pu—239 använts i

bränslestavar som tillverkas i halvindustriell skala. Bränsletillverkning vid Pu—återföring förutsätter p g a giftigheten hos Pu och kriticitetsproblem en annan hante— rings— och tillverkningsteknologi än den nu använda uran— bränsleteknologin. De övervakande myndigheterna har ännu inte i något land fastställt säkerhetsbestämmelser som

skall gälla vid kommersiell Pu—bränslehantering.

För bridreaktorn, som drivs med Pu—bränsle, tillverkas oxidbränsle i prototypanläggningar. Om exempelvis karbid—

bränsle skall användas, måste teknologin utvecklas.

5.3.6 Denaturering av fissilt material

För att förhindra eller försvåra användning av fissilt material till vapen finns vissa möjligheter att inblanda sådana isotoper att materialet blir avsevärt mindre läm— pat för vapenanvändning. Detta gäller både material i

urancykeln och toriumcykeln.

5.4 Slutsatser

Inledningsvis angavs en sammanfattande bedömning av kärn— kraftens utvecklingsmöjligheter på lång sikt. Vidare har redovisats utvecklingsmöjligheter för enskilda delar av det system som kärnkraften utgör. De starka inbördes be— roenden som existerar mellan dessa delar har dock inte behandlats närmare. Dessa beroenden medför att bedömning— ar av kärnkraftens utveckling i stort bl a måste grundas

på en detaljerad teknisk kännedom även om dess delsystem.

Säkerhetsfrågor i vid mening kan förväntas spela en ökan— de roll i den internationella utvecklingen. Den pågående omvärderingen t ex i USA innebär bl a att man överväger

att t v inte upparbeta lättvattenreaktorbränsle, senare—

lägger sitt bridreaktorprogram m m vilket innebär en ökad betoning av säkerhetsaspekter i förhållande till potenti— ella fördelar i fråga om bränsleutnyttjande. Från ameri— kansk sida har också helt nyligen (Salzburg, maj 1977) föreslagits en internationell studie av alternativa bräns— lecykler. Icke—spridningsaspekten spelar därvid en viktig

roll.

Området präglas vidare av samtidig förekomst av interna— tionellt samarbete och nationella sär— och säkerhetsin— tressen vilket återverkar på möjligheterna att upprätt—

hålla en överblick.

SOU 1977:61 6. INSATSPLAN 6.1 Insatsstruktur

I det följande redovisas insatsmöjligheter och åtgärder i två grupper av alternativ. En sådan grupp baseras på statsmakternas intentioner i budgetpropositionen 1976/ 77:100 som bl a innebär avveckling av vissa programele— ment under 1977/78. En andra grupp baseras på att ett energipolitiskt beslut 1978 eller senare kan komma att

omfatta en mera allsidigt inriktad fissionsforskning.

I båda fallen är följande struktur för insatserna lämplig.

— Kärnkraften i samhället — Reaktorer

Bränslecykler

Inom vart och ett av dessa områden görs i det följande en gränsdragning mot verksamhet inom andra statliga or—

gan, kraftindustri och utrustningstillverkande industri.

Insatsplanen utgår dels från de svenska forsknings— och utvecklingsresurserna, dels från möjligheterna till in— ternationellt samarbete. En betydande del av de svenska realresurserna för forskning och utveckling inom området finns hos AB Atomenergi. Forskningsresurser finns vidare på högskoleinstitutioner för reaktorteknik, kärnfysik och kärnkemi. Utvecklingsresurser finns hos utrustningstill— verkande industri, främst ASEA/Atom, Stal—Laval, Uddcomb

och Sandvik.

Insatsplanen tar vidare hänsyn till att förändringar i

förhållande till tidigare inriktning och ansvarsförhållan— den inom programmet bör genomföras så att övergångsvårig— heterna blir så små som möjligt.

6.2 Kärnkraften i samhället

Kärnkraftens utveckling styrs, som framhölls i långsikts— bedömningen även av flera faktorer som inte är av teknisk eller ekonomisk natur. Ett underlag för bedömning av ut— vecklingstendenserna bör därför innefatta studier och ut— redningar även av sådana förhållanden. Till stor del sker sådana studier inom regeringskansliet eller inom andra statliga organ såsom FOA vad avser relationerna mellan spridningsrisker och internationell kärnkraftutveckling. Allmänna risk— och säkerhetsfrågor studeras av flera or— gan. Inom energiforskningsprogrammet faller detta under programmet Allmänna energisystemstudier. Med hänsyn till dessa frågors särskilda betydelse för fissionsenergins internationella utveckling bör möjligheter finnas att inom NE—programmet bedriva säkerhetsinriktade studier även av

icke—teknisk natur, t ex riskpsykologiska studier.

6.3 Reaktorer

6.3.1 Lättvattenreaktorer

Lättvattenreaktortekniken har nått kommersiell mognad. __......_.._.._....._...__ Den tillverkande och kraftproducerande industrin bör där— för i huvudsak svara för förbättringar av tekniken. Vissa insatser fordrar dock statligt stöd även i fortsättningen. T ex bör det finnas möjlighet till grundläggande forsk— ning av sådant slag som eventuellt kan förbättra reaktor—

ers bränsleutnyttjning, tillgänglighet etc.

En inventering av insatsbehovet inom lättvattenreaktor—

området, som utförts i NE:s regi, har indikerat att vissa grundläggande insatser inom bränsle—, kemi— och material— området är påkallade. Insatser av detta slag bör avgrän— sas mot sådana som görs inom ramen för samarbets— och

kollektivforskningsavtal.

Inom området lättvattenreaktorers säkerhet bedrivs under

innevarande treårsperiod ett forskningsprogram med ener— giforskningsmedel vid AB Atomenergi. Omfattningen är ca 10 Mkr/år. Området utgör den för 1977/78 största delen av

NE:s anslag för fissionsenergi.

Verksamhet med denna inriktning finansieras också av SKI, som ansvarar för forskning rörande säkerheten i befintliga och under byggnad varande reaktorer samt av SSI, som sva— rar för forskning rörande kärnkraftreaktorers miljöpåver— kan. SKI har dessutom att pröva behovet av forsknings—

och utvecklingsarbete av mera långsiktig karaktär. Vid AE bedrivs vidare projekt med internationell finansiering.

Totalt omsluter säkerhetsforskningen vid AE ca 35 Mkr/år.

Under innevarande år har diskussioner förts mellan NE, SKI och SSI rörande ansvarsfördelningen inom området, var— vid en utgångspunkt varit ett av AE utarbetat förslag till verksamhet i första hand för 1977/78, men med utlö— pare även till treårsperioden 1978/79 1980/81. Det har därvid visat sig att huvuddelen av projekten har endera SSI eller SKI som intressent och att dessa myndigheter förfogar över den bästa kompetensen för Värdering och be— ställning av sådana projekt. NE har i dessa fall valt att för 1977/78 placera beställningar direkt till SSI och SKI som i sin tur lägger beställningar hos AE. De projekt som faller utanför denna ram innefattar vanligen både säker- het och driftekonomi. Detta gäller t ex vissa bränsletek— niska undersökningar. En annan sådan kategori är långsik— tigt syftande projekt utan en direkt kortsiktig anknyt—

ning till befintliga eller planerade reaktorer. Tillämp—

ningen kan då antingen avse förbättrad säkerhet, minskad omgivningspåverkan eller utveckling av metodik för fram—

tida licensiering.

Någon enkel indelningsgrund för området som särskiljer verksamhet som bör falla inom energiforskningsprogrammet från den som faller inom andra statliga forskningsansva— riga organs verksamhet eller under industrins ansvar finns

sålunda knappast.

Under treårsperioden 1978/79 — 1980/81 bör eftersträvas att överföra en väsentlig andel av finansieringen av akti— viteterna till verksamhet utanför energiforskningspro— grammet. Bl a med hänsyn till befintliga skillnader i finansieringsformerna för de berörda statliga organen är det dock sannolikt att de interimistiska former som nu tillämpas mellan NE, SKI och 881 kan behöva utsträckas ytterligare några år för att säkerställa kontinuiteten i programgenomförandet. Under denna period bör en utvär— dering ske av det hittills genomförda programmets resul— tat och dess fortsatta inriktning mellan berörda parter. Därvid bör också fördelningen av ansvaret mellan statliga organ och industrin klarläggas. NE är beredd att ta ini—

tiativ till att en sådan utvärdering kommer till stånd.

Utan att föregripa en sådan process kan allmänt konstate— ras att NE:s insatser av det direkta och indirekta slag

som ovan angivits bör ha följande utgångspunkter.

Behovet av insatser inom området totalt kommer att avta

på 3—5 års sikt. Projekt som påbörjats under innevarande treårsperiod och som sträcker sig in i kommande treårsperiod bör fullföl—

jas liksom påbörjade internationella samarbeten.

Viss säkerhetsrelaterad forskning och utveckling bör fort—

sätta, t ex vad beträffar bränslets beteende under snabba effektvariationer, utprovning av säkerhetskomponenter och deras funktion, materialstudier, studier av reaktortankar

mm.

Likaså bör en noggrann uppföljning av säkerhetsforskningen ske, t ex av de amerikanska LOFT— och LOCA—studierna. Del— tagande i internationellt samarbete kan innebära ökade

engagemang för arbetet i Sverige.

Utrymme bör finnas för grundläggande forskning som kan leda till effektivare säkerhetssystem inom ramen för nu—

varande och framtida normer.

6.3.2 Värmereaktorer

Ca 402 av Sveriges energiförbrukning utgörs av lågtempe— raturvärme för byggnadsuppvärmning. Med hänsyn till att reaktorn är en värmekälla för produktion av värme vid godtyckligt låg temperatur är det naturligt att tänka sig en användning av reaktorn för produktion av värme i

fjärrvärmesystem.

I Sverige finns tio års erfarenhet av reaktorfjärrvärme. Kärnkraftverket i Ågesta producerade 60 MW värmeeffekt som användes i Farsta bostadsområde 1964 — 1974. Erfaren— heterna därifrån får anses vara goda. En varmvattenreak— tor blir genom den låga temperaturen 90 - 1200C och den låga effekten 100 200 MW i många avseenden väsentligt enklare än den kraftproducerande reaktorn. Trycket i vär- mereaktorn behöver inte vara högre än några bar, vilket kan åstadkommas genom förläggning av reaktorn i en djup bassäng och därmed eliminering av risken för kylmedie—

förlust.

För att man skall kunna erhålla god ekonomi är det ange—

läget att anläggningen placeras relativt nära den tätort där Värmet skall användas. Säkerhetskraven och deras upp— fyllande skall vara enkelt påvisbara, kraven skall sättas

så att risknivån är lägre än för "koncentrerad” kärnkraft.

Värmereaktorn kan byggas på i stort sett känd teknik. Det är naturligt att använda samma bränsletyp i denna reaktor som i den elproducerande reaktorn och därför kan befint—

ligt bränslefabrikat användas.

Inventeringar visar att det i Sverige finns underlag för ca 10 sådana värmereaktorer om vardera ca 200 MW. Det år— liga oljebehovet för uppvärmning skulle därmed kunna

minska med 1 Mton.

Sedan början av 1976 har ett projekt rörande Värmereakto— rer bearbetats inom ramen för ett svensk—finskt samarbete mellan AB Atomenergi, AB ASEA—Atom samt Finnatom OY och Statens Tekniska Forskningscentral (Finland). Projektar— betet bygger på en av AE och ASEA—Atom tidigare genomförd förstudie av kärnvärmeverk. Avrapportering av arbetet

sker till NE och industridepartementet 1977—07—01.

Projektet syftar till en konceptkonstruktion av en värme—

reaktor.

De svenska insatserna inom projektet har hittills finan—

sierats inom energiforskningsprogrammet.

Planen för projektets fortsättning har tidigare baserats

på två huvudalternativ.

Huvudlinje I utgick ifrån så lovande resultat från arbete med konceptkonstruktionen att goda skäl förelåg för en uppföljning i relativt stor skala. Huvudlinje II byggde på en något senarelagd uppskalning av arbetet för att

under en mellanperiod ta fram ytterligare preciseringar

1 1 1 1 1 1.

av främst vissa säkerhetsmässiga förutsättningar och tek—

niska utföranden.

Tillgängliga medel för 1977/78 medger endast att ett pro— gram i huvudsak enligt huvudlinje II genomförs under andra halvåret 1977. Denna verksamhet omfattar en fördjupad säkerhetsanalys, marknadsanalys och klarläggande av veri—

fikationsbehov för utnyttjade tekniska lösningar.

För treårsperioden 1978/79 1980/81 finns följande alter—

nativ för insatser.

projektet avslutas i och med 1977/78

— projektet fortsätter enligt en modifiering av det tidigare huvudalternativet I som innefattar ett forskningsprogram och en detaljkonstruktion enligt vilken en första anläggning kan uppföras. Denna kan

komma att kräva finansiering som prototypanläggning.

Det senare alternativets aktualitet avgörs i första hand av nästa stora energipolitiska beslut. Vidare betingas det av utfallet av en avslutande värdering av nu pågående arbete. Det energipolitiska beslutet är också väsentligt för att klarlägga inhemska marknadsförutsättningarna för Värmereaktorn. Dessa blir i sin tur avgörande för i vilka faser och i vilken grad som energiforskningsmedel krävs

för att genomföra ett fortsatt projekt.

6.3.3 Framtida reaktorer

Till denna rubrik hänförs insatser avseende reaktortyper som f n befinner sig på olika utvecklingsstadier men som ännu inte nått kommersiell mognad. Sådana reaktortyper har också en stark koppling till utnyttjandet av olika

bränslecykler. I första hand avses här

bridreaktorer högtemperaturreaktorer — lättvattenbriders

— övriga reaktortyper

Gemensamt för dessa är att någon helt egen svensk utveck— ling inte är aktuell vare sig f n eller inom överskådlig framtid. Något utnyttjande är inte heller förestående. Däremot är den internationella utvecklingen som tidigare anförts av direkt och indirekt betydelse för svensk ener—

gipolitik.

Bedömningar av den internationella utvecklingen kräver tillgång till teknisk kompetens. Insatser bör därför in— rymmas i programmet för att kunna genomföra studier och

översikter av den tekniska utvecklingen.

Dessa insatser bör omfatta samtliga kategorier av reaktor— typer men bör ha sin tonvikt på bridreaktorer med hänsyn till deras centrala roll i den långsiktiga utvecklingen. Det kan inte uteslutas att det internationella informa— tionsflödet om vissa egenskaper och utföranden hos dessa reaktorer begränsas av nationella och kommersiella hänsyn vilket ökar kraven på teknisk kompetens för bevakning.

Med tillgång till en sådan kompetens bör det också vara möjligt att om så blir aktuellt öka ambitionsnivån i pro— grammet till att medge i första hand studier av möjlig— heterna att delta i internationella projekt eller att ge— nom upphandling eller licensavtal introducera de ovan—

nämnda reaktortyperna i Sverige.

6.4 Bränslecykler

Allmänna frågor kring urancykeln och alternativ till denna

kan förväntas spela en ökande roll för fissionsenergins

1 1 [ 1

internationella utveckling. Ett exempel på aktiviteter utgör det tidigare omnämnda från amerikansk sida nyligen föreslagna jämförande studien av olika bränslecykler. Vi— dare kan förväntas en ökad betoning av säkerhetsaspekter i vid mening. I programmet bör ingå en uppföljning och eventuellt ett deltagande i internationellt samarbete av

sådana slag.

Speciella insatsmöjligheter inor området bränslecykler

avser:

— uranprospektering och utvinning — urananrikning

— plutoniumåterföring

upparbetning

avfallshantering

övriga bränslecykler.

ggggprggpgkgggigg tillhör SGU:s ansvarsområde och föran— leder inga insatser inom energiforskningsprogrammet. In— satser beträffande grgggtyiggigg ur svenska råvaror in—

ryms, om utvinning blir aktuell, i NE—programmet SKIFFER.

NE=S insatser inom Bleteeieeåtszäézias» eeeazésznieg och gyfgllghggggrigg bör avgränsas mot och anpassas till verk- samheter som nu pågår i andra organs regi d v s PRAV, kraftföretagens projekt Kärnbränslesäkerhet (KBS—projek- tet) samt SKI och SSI. Verksamheten hos dessa organ kan förväntas vara starkt projektbunden och anknuten till

den nu beslutade svenska kärnkraftutbyggnaden. Projekten omfattar i första hand avfallshanteringen. Vidare kan förändringar i de organisatoriska förhållandena förvän— tas under treårsperioden 1978/79 1980/81. NE—programmet bör därför omfatta sådana kompetensuppbyggande och bevak— ande insatser och internationella samarbeten som inte faller under övriga berörda organs ansvar. Verksamheten

inom NE—programmet kan vidare behöva omprövas under tre—

Inom grgnångikgiggsgmrådgg bör liksom inom övriga delar av kärnbränslecykeln insatser göras inom programmet för bevakning av den tekniska utvecklingen samt studier och utredningar i anslutning därtill.

NE har tidigare utarbetat en plan för området som över— lämnats till regeringen 1976-11—02 som bygger på förut— sättningen att tidigare bedriven verksamhet bör inordnas i ett skeende med ett uttalat energipolitiskt syfte. Pla— nen innebär en utveckling av en svensk minianläggning för anrikning. Detta bör utgöra en del av en eventuell högre ambitionsnivå för NE—programmet. Dess inriktning förut— sätts bli fortlöpande prövat mot trenden i den internatio—

nella marknaden och dess säkerhetspolitiska inslag.

6.5 Ambitionsnivåer

Ambitionsnivå l "avveckling" medför på grund av att så

stor del av verksamheten utförs vid AB Atomenergi betyd— ande konsekvenser för detta företag. Följdkostnader som därvid uppkommer inräknas inte i det nedan angivna me— delsbehovet som enbart upptar kostnader för att avveckla sådan verksamhet som NE avser att bedriva vid AE under budgetåret 1977/78.

Ambitionsnivå 2 säkerhets— och avfallsforskning" innebär

att statsmakternas intentioner enligt budgetpropositio— nen l976/77:100 förlängs till treårsperioden 1978/79 — 1980/81. Detta innebär dels fortsatt verksamhet på oför— ändrad nivå inom områdena lättvattenreaktorers säkerhet och avfallshantering dels att medel inte längre anslås till framtida reaktorer, värmereaktorer och urananrik—

ning som förutsätts avvecklade under 1977/78.

Ambitionsnivå 3 "oförändrad verksamhet" utgår från den

medelsram på 16 Mkr som statsmakterna angivit för 1977/78. Inom denna ram görs en omprioritering mellan programmets

delar så att en allmän bevakning av hela området kan upp- rätthållas på bekostnad i första hand av insatser inom det nuvarande programelementet ”lättvattenreaktorers säkerhet".

Ambitionsnivå 4 ”allsidig uppföljning" omfattar forsknings— insatser rörande lättvattenreaktorer samt allmän bevak—

ning inom programmet.

Därutöver kan två nivåer anges som utgör förlängningar av det nuvarande programmets inriktning nämligen ambi—

tionsnivå 5 "utveckling av värmereaktor” och ambitions—

nivå 6 "utveckling av värmereaktor och urananrikningsan—

läggning”.

I dessa nivåer ingår verksamhet enligt ambitionsnivå 4. Ambitionsnivå 5 omfattar en fortsättning av värmereaktor— projektet med syfte att mot treårsperiodens slut fatta

beslut om en demonstrationsanläggning.

Ambitionsnivå 6 omfattar verksamhet enligt ambitionsnivå 4 samt ett upptagande av arbetena på en svensk minian- läggning för anrikning. Inom treårsperioden 1978/79 — 1980/81 är utvecklingsmålet att få fram underlag för be-

slut om en sådan anläggning.

6.6 Medelsbehov

Medelsbehov för olika ambitionsnivåer anges i tabell 7. Kostnadsintervallets bredd för lättvattenreaktorer be— tingas av osäkerhet om när en omfördelning av en del av finansieringsansvaret kan ske till SSI och SKI. Motsvar—

ande gäller för avfallshanteringen inom bränslecykeln. Beräknade utgifter för programmet under perioden 1975/76-

Tabell 7. Medelsbehov 1978/79 — 1980/81 för olika ambitionsnivåer

www—'_'

1 2 3 4 5 6

Avveckling Säkerhets— och Oförändrad Allsidig Utveckling av Utveckling av avfallsforsk— insats uppfölj— värmereaktor värmereaktor ning ning och urananrik—

ningsanläggning

Kärnkraften i 0 0 l 3 3 3 samhället

Reaktorer

- lättvatten- 15 33 26 25—35 25—35 25—35 reaktorer

— framtida reak— 0 0 7 12—14 22—25 22—25 torer

Bränslecykler 5 9 11 15—20 15—20 35—45

Summa 20 42 45 55—72 65—83 85—108

Plan för NE—programmet FUSION

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG 321

3. NULÄGE 323

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV 325

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING 329

6. INSATSPLAN 331

6.1. Pågående verksamhet 331 1 6.2 Planerad verksamhet 332 i 6.3 Verksamhetens finansiering 333 1 6.4 Medelsbehov 335

Bilagor: 1. NE:s ledningsgrupp för fusionsenergi 337 1 2. Fusionssamarbetet inom Euratom 339

3. Det svenska fusionsprogrammet 341

1. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Genom sammanslagning fusion — av vissa lätta atomkärnor kan i teorin mycket stora mängder energi produceras. Två

typer av kärnreaktioner är aktuella: deuterium—tritium

(D—T) och senare eventuellt också deuterium—deterium (D—D).

Förutom att mängden energiråvara är mycket stor har fu— sionsreaktorer den stora potentiella fördelen att de, om de går att åstadkomma, kan medföra betydligt mindre ris—

ker och miljöeffekter än exempelvis fissionsreaktorer.

Fyra mycket omfattande utvecklingsprogram i USA, Sovjet, Japan och inom EG — pågår med målet att utveckla en elpro— ducerande fusionsreaktor. Detta mål torde gå att uppnå tidigast omkring år 2000. Därifrån är steget långt till att fusion får en nämnvärd inverkan på energiförsörjning—

en.

Grundidén för NE:s fusionsprogram är att genom anslutning till fusionsforskningssamarbetet aktivt medverka i utveck— lingen av en elproducerande fusionsreaktor. Ett separat svenskt fusionsenergiforskningsprogram är inte tänkbart

på grund av de resurser som krävs.

Såväl tillämpad fusionsreaktorteknik som mer grundläggan— de fusionsplasmafysik ingår i programmet i enlighet med överenskommelsen med EG. övriga delar av plasmafysiken är däremot en forskningsrådsangelägenhet. Gränslinjen kräver här fortlöpande uppmärksamhet bl a till följd av EG—samar— betets konstruktion, vilken förutsätter att medlemsländer—

na ansluter all verksamhet av viss typ.

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Deuterium finns i vanligt vatten till en viktsandel mot— svarande l7 ppm. Deuterium utvinns för närvarande kommers— iellt ur vatten. Ett uttag av endast 0,12 av deuterium— tillgångarna i haven skulle i D—D reaktorer kunna klara jordens totala energiförsörjning på en förbrukningsnivå 20 gånger högre än den nuvarande i 1,5 miljoner år. Fak— torn 20 för förbrukningsnivån baserar sig på antagandet att jordens befolkning stabiliseras kring 10 miljarder människor, som per capita använder ungefär tre gånger så mycket energi som dagens svenskar. Det är av klimatolo— giska skäl inte sannolikt att jorden kan tolerera en nämn—

värt högre total energiproduktion än detta.

D—T reaktorer är, förutom av deuterium, beroende av till— gången på litium. Denna metall är 5 — 15 gånger vanligare än uran i jordskorpan och 30 60 gånger mer förekommande än uran i havsvatten. Ett uttag av 12 av litiumtillgångar— na i havet skulle i D—T reaktorer kunna klara jordens to— tala energiförsörjning på en förbrukningsnivå 20 gånger

högre än den nuvarande i 40 000 år.

I ett mer kortsiktigt perspektiv kan man notera att nu kända och troliga litiumtillgångar, s k proven and prob— able reserves, motsvarar jordens totala energiförbrukning på nuvarande nivå under 1000 år. Skulle efterfrågan på litium stiga bedöms det som sannolikt att en intensifi— erad prospektering snabbt skulle leda till väsentligt större reserver, man måste emellertid också räkna med att

stora behov av litium kan uppstå för andra ändamål, t ex

lättviktsackumulatorer.

Vare sig litiumutvinning till lands eller ur havsvatten innebär några svårare tekniska problem. Det resulterande energipriset är dessutom relativt okänsligt för litium— kostnaden varför fattigare tillgångar till lands och den nu olönsamma utvinningen ur havsvatten sannolikt kan be—

traktas som rimliga energiförråd för fusionskraftverk.

Brist på energiråvara är alltså inte någon gränssättande faktor för fusionsenergins utnyttjande under överskådlig tid. Däremot återstår det att visa att en fusionsreaktor med godtagbar säkerhet och ekonomi kan utvecklas samt

att den ej ställer så stora krav på tillgång till speci— ella material, beryllium, niob etc, att detta blir gräns—

sättande för utbyggnaden.

3 . NULÄGE

Sedan 1976—05—10 är Sverige associerad medlem av

Euratoms fusionsforskningsprogram. Ett avtal på regerings— nivå har slutits. NE har samtidigt slutit ett kontrakt med Euratom företrätt av EG—kommissionen för perioden 1976—1980, vilket reglerar den svenska fusionsverksam— heten på så vis att Euratom och NE är jämbördiga parter med samma inflytande över den svenska forskningens in— riktning och organisation. Euratomsamarbetets uppläggning framgår av bilaga 2 och det svenska programmets inrikt—

ning, omfattning och organisation av bilaga 3.

. :(”- pa!—Ull?

w..

I Dil ._ åvaPw . ,. . . , .' ,. . |. , | 17 h . _ mk'_ JVHHWPHrJM ' . '"'I ,'191'EVHH JWTH V r _ . ' -. —— 'i! .. "1.1"... , . '-.w5. IH jldl'i ' ”av 4.13 rush”. - -,”fm* 'th" u.' ' .n .? '. ?g -.- Ö.'3H&|zn | .'- ** | ' |"|'.|' . ”WP. . "äudc 1.3w- . .»;1»1." # j'fuu 1 " . jw.1' '-. - ".iC"_'”"55n' *. ” - ' '1wH Fj'1w **]. 1 1 ;d L' 5” F'aå ' ' . . n 1 _1' 1 1 i I , % 45—4herH_1" ,, y' , _” _'1 *,-qu ". ' " % .uä . '=', 11 ,- . , . jw-.

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV

I propositionen 1975/76:86 om godkännande av avtal mellan Sverige och Euratom om samarbete inom fusionsområdet sä—

ger föredraganden bl a:

Vid min behandling i prop. 1975:30 om energihus— hållningen m m av frågan om forsknings— och ut— vecklingsarbete inom energiområdet framhöll jag (bil 1 s. 454) bl a att om den vetenskapliga ut— vecklingen leder till en lösning av de omfattande problem som är förbundna med utvinning av energi ur en styrd fusionsreaktion skapas förutsättningar för riklig tillgång på utnyttjningsbar energi. Jag framhöll vidare att jag fann det angeläget att vi från svensk sida bevakar det omfattande arbete inom områdena plasmafysik och fusionsforskning som bedrivs på olika håll i världen. Jag nämnde också att förhandlingar hade inletts med EG—kommissionen om möjligheten av en svensk associering till Eura— toms fusionsforskningsprogram. I anslutning här— till framhöll jag att det är önskvärt att inordna det arbete som bedrivs i Sverige i ett handlings— program av sådant omfång att det på ett effektivt sätt kan inriktas på att delta i utvecklingen av en elkraftproducerande fusionsreaktor.

Förhandlingarna med EG—kommissionen har nu avslu— tats och resulterat i ett förslag till samarbets— avtal.

Målet för det långsiktiga fusionsforskningssamar— betet inom Euratom är att konstruera prototyper till fusionsreaktorer för produktion av elkraft till konkurrenskraftiga priser. Sverige ansluter sig enligt förslaget till samarbetsavtal till detta långsiktiga mål.

Forskningen inom områdena plasmafysik och termonu— kleär fusion har genom de stora satsningar som nu görs av många länder givits ett långsiktigt energi— politiskt syfte. Härigenom har insatserna också kommit att omfatta frågor av betydelse för möjlig— heterna att vid framgångsrika forskningsinsatser

realisera en fungerande kraftproducerande fusions— reaktor. Det blir härvid såväl i det större europe— iska perspektivet som då det gäller de totala svens- ka insatserna inom området angeläget att uppnå en god samordning.

Som programansvarigt organ för programmet Energipro— duktion inom huvudprogrammet inrättades den 1 juli 1975 en nämnd för energiproduktionsforskning. Nämn— dens beslut om stöd till delprogrammet Fusionsener— gi skall fattas efter samråd med statens råd för atomforskning.

Nämnden bör vara svensk kontraktspart gentemot Eura- tom och ansvara för svenska bidrag till och från Euratom. Den bör vidare utarbeta de närmare riktlin— jerna för samordning av det svenska programmet och för samarbetet med Euratom. Jag räknar med att nämn— den i sitt arbete kommer att utnyttja den kompetens inom fusionsområdet som finns vid atomforskningsrå— det. Det ankommer på regeringen att meddela närmare föreskrifter för nämndens verksamhet inom delpro— grammet Fusionsenergi.

I regleringsbrev för budgetåret 1976/77 angavs för delpro—

grammet följande:

Från anslagsposten "Delprogrammet Fusionsenergi” skall be— stridas på Sverige ankommande kostnader till följd av av— talet med den europeiska atomenergigemenskapen om samarbe— te mellan Sverige och gemenskapen inom området för styrd termonukleär fusion och plasmafysik. Anslagsposten får vi— dare tillföras medel som ställs till förfogande av gemen— skapen till följd av nämnda avtal. Beslut om stöd inom delprogrammet Fusionsenergi skall fattas efter samråd med statens naturvetenskapliga forskningsråd.

I proposition 1976/77:100 (bilaga 17, sid 272) säger före—

draganden beträffande delprogrammet Fusionsenergi:

Enligt riksdagens beslut (prop. 1975/76:86, NU 1975/76:29, rskr 1975/76:172) undertecknades i maj 1976 ett avtal mellan Sverige och den europeiska atomenergigemenskapen (Euratom) om samarbete inom områdena styrd termonukleär fusion och plasmafysik. De svenska forskningsinsatserna i fråga om möjlighe— terna att utnyttja fusionsenergin sker väsentligen

inom ramen för detta samarbete.

Euratoms fusionsforskningsprogram har för tidspe— rioden 1976—1980 fastställts att omfatta 232 milj. s k kontoenheter, ca 1 275 milj.kr. Härav faller ca 4,72 på Sverige.

Uppgörelse har ännu inte kunnat träffas om för— läggningen av den gemensamma försöksanläggning av tokamak—typ (det 5 k JET—projektet) som Euratom avser att bygga. Den uppkommna förseningen kan nu enligt min mening komma att leda till en omvärde— ring av projektet.

Jag beräknar emellertid medelsbehovet för delpro— grammet Fusionsenergi för budgetåret 1977/78 med utgångspunkt från tidigare planer till 16 milj.kr.

Jag utgår från att naturvetenskapliga forsknings— rådet därutöver under nästa budgetår skall lämna stöd till den svenska med Euratom samarbetande fusionsforskningen med 3,6 milj. kr.

5. LÅNGS IKTSBEDÖMN ING

I och med anslutningen till Euratom har Sverige antagit Euratomprogrammets långsiktiga mål. Detta definieras som ”att på sikt leda fram till gemensam konstruktion av pro—

totyper med sikte på industriell tillverkning och mark—

nadsföring".

De grundläggande fysikaliska problem som är förknippade med utnyttjande av fusionsenenergi är emellertid ännu ej lösta. Därutöver återstår en mängd svåra tekniska problem som också kräver sin lösning. USA, som har den hittills mest långtgående planeringen inom området, har publicerat dokument, som visar att kring år 2000 kan den första de— monstrationsanläggningen i reducerad skala tas i drift, om inga större hinder för utvecklingen kommer dessför— innan. Euratom har i november 1976 igångsatt en långsikts— planering som syftar till att ange liknande tidpunkter samt vägen att nå dit. Vad som hittills kommit fram av detta arbete tyder på att år 2000 är en optimistisk, men inte orealistisk, bedömning av tidpunkten för den första

demonstrationsanläggningens idrifttagande.

Den långa introduktionstid som erfordras för en teknik

av detta slag gör att de flesta bedömare är eniga om att fusionsenergin inte kan få någon betydande inverkan på energiförsörjningen förrän tidigast några decennier in på 2000—talet.

6. INSATSPLAN

1976—12—16 hölls det första sammanträdet inom den ”Stee— ring Committee EUR—NE" som enligt anslutningsavtal och — kontrakt är styrelse för det i Euratomprogrammet inlem— made svenska programmet. Fram till denna tidpunkt har ett omfattande förhandlings— och organisationsarbete genom—

förts.

Det svenska programmet bedrivs inom en "research unit"

som omfattar.

— central verksamhet vid NE

— verksamhet vid institutionen för plasmafysik

med fusionsforskning vid KTH i Stockholm.

verksamhet vid institutionen för elektromagne—

tisk fältteori vid CTH i Göteborg.

— verksamhet vid AB Atomenergi i Studsvik.

Verksamheten finansieras dels med NE:s medel, dels med NFR—anslag och dels med bidrag från EG. Ansvarig för verk— samheten under ovan nämnda styrelse ("Steering Committee") är NE:s verställande ledamot ("Head of Research Unit"), Härigenom kan verksamheten bedrivas i huvudsak på samma

sätt som i NE:s övriga program.

Samråd skall enligt statsmakternas föreskrifter ske

med NFR.

NE har inrättat en ledningsgrupp för fusion, i vilken de huvudsakliga svenska intressenterna är företrädda. Led—

ningsgruppen är formellt rådgivande till NE.

Regeringens godkännande krävs för den medelfördelning

som sker till verksamheten vid KTH, CTH och AE.

6.2 Planerad verksamhet

Den fusionsforskning som bedrivs i Sverige skall enligt avtalet med Euratom omfatta verksamhet inom följande om—

råden:

— grundläggande plasmaforskning rörande laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält, ett plasmas jämviktstillstånd och dynamik, instabili— tets— och vågfenomen, plasmaupphettning, växel— verkan mellan gas och plasma och icke—termiska fenomen. Fusionsforskning huvudsakligen koncen— trerad på plasmainneslutning i poloidiala magnet— fält, stabiliseringsmetoder, upphettningsmekanis—

mer och plasmadiagnostik;

— energikoppling mellan vågor i plasmor (turbulens och anomala effekter, upphettning av magnetiserar plasma). Laserinducerad fusion, särskilt beträf— fande de processer som bestämmer växelverkan

mellan strålning och plasma;

undersökning av valda problem i samband med pågå— ende forskning och av problem med anknytning till

termonukleär reaktorteknik.

Exakt vilka frågor inom dessa områden som kommer att pri— oriteras beror dels på resultatet av den tidigare omnämn—

da långsiktsplaneringen inom Euratom och dels på utveck—

lingen av det 5 k JET—projektet. Det sistnämnda avser den gemensamma europeiska satsningen på en stor försöksanlägg- ning av Tokamaktyp, den form av fusionsreaktor som f n

anses ha den största möjligheten att förverkligas.

Kostnadstaket för fusionsforskningsverksamhet i Sverige under perioden 1976—05—01— 1980—12—31 är 50 Mkr enligt avtalet mellan Sverige och Euratom. Av detta bestrids en mindre del via medelstilldelning direkt till KTH och CTH inom högskoleväsendet medan återstoden fördelas mellan NE och NFR (fram till 1977—06—30 av AFR), i nedanstående tabell framgår dels hur kostnaderna hittills fördelats och dels hur kostnaderna enligt NE:s mening bör fördelas under resterande del av avtalsperioden. Det bör observe— ras att under 1975/76 hade NE kostnader även innan avta—

lets ikraftträdande. Dessa uppgick till 0,6 Mkr.

Del av Halva 1975/76 1976/77 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81

NE—ansl. 0,4 3,7 4,2 4,6 5,0 2,7 NFR— anslag 0,4 2,5 3,6 4,0 4,3 2,3 Högskole— medel 0,2 1,4 1,6 1,8 2,0 1,1 NE—

kansli — 0,2 0,2 0,3 0,2 Summa 1,0 7,6 9,6 10,6 11,6 6,3

Totalbeloppet blir 46,7 Mkr, vilket medger vissa kostnads- stegringar utan att kostnadstaket i kontraktet mellan NE och Euratom överskrids. Sådana kostnadsstegringar bedöms främst kunna komma ifråga i samband med utökningen av KTH—gruppens lokaler (bestrids ej av NE), men även som en

följd av eventuella tillkommande programdelar. En program—

reserv på 2 miljoner kronor ingår därför i NE:s medels— beräkning för perioden 1978/79 80/81. Om kontraktet med Euratom förlängs från 1980 belastas NE givetvis med

kostnader för hela 1980/81.

NE skall härutöver bestrida Sveriges finansiella bidrag till Euratom. Detta består dels av vårt bidrag till Eura— toms allmänna program och dels av vårt eventuella bidrag till JET—projektet. osäkerhet finns rörande hur stort vårt bidrag blir, till följd av ändringar i Euratompro— grammet, ändrade BNP—relationer etc samt, framförallt, till följd av att JET—frågan ej är avgjord. Nedan redo— visas emellertid den bedömning som nu gjorts av NE röran—

de bidragets storlek.

1976 1977 1978 1979 1980 Allmänt bidrag 3,5 6,3 7,0 7,2 7,4 JET—bidrag — 4,4 8,4 8,8 9,2

Inbetalningen till Euratom skall enligt avtalet ske med 7/12 senast den 15 januari och 5/12 senast den 15 juli. Hittills har betalningarna skett betydligt senare till följd av försenade betalningsunderlag från Euratom. Följanr de tabell visar den uppskattade budgetårsfördelningen av beloppen jämte en bedömning av vad som erfordras under

1980/81 om avtalet förlängs med Euratom.

1976/77 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81

Allmänt bidrag 3,5 13,3 7,2 7,4 8,2 JET—bidrag 12,6 8,8 9,2 10,0

En viss del av kostnaderna för det svenska programmet återbetalas av Euratom. I normalfallet utgår 25 Z, men för vissa s k prioriterade projekt utgår 45%. I genomsnitt

torde återbetalningen uppgå till 30%, detta värde torde

dock Sverige uppnå först om några år. Äterbetalningarna sker i princip halvårsvis med ca ett kvartals fördröj— ning. Budgetårsvis fås följande uppskattning av återbe— talningsströmmen. Den tidigare omnämnda programreserven om 2 Mkr föranleder en återbetalning om 0,5 Mkr under

perioden 1978/79 80/81.

1976/77 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81

6.4 Medelsbehov

Endast en ambitionsnivå torde komma ifråga under treårs— perioden 1978/79 80/81, nämligen fortsatt deltagande

i Euratomprogrammet på överenskommet sätt.

Utträde ur programmet är emellertid en teoretisk möjlig- het — avgörandet ligger här hos statsmakterna. Skulle ett utträde ske blir medelsbehovet mindre, men svårt att idag ange det baseras av den tidpunkt då ett utträde sker och på omständigheterna i samband härmed. Frågan om ut— träde har hittills inte aktualiserats och ett utträde ter

sig i dagsläget inte sannolikt.

Medelsbehov, Mkr

1975/76—77/78 1978/79—80/81 Utan JET 22 31 Med JET 35 59

Bilaga 1

LEDNINGSGRUPPEN FÖR FUSIONSENERGI, NELF

Ledamöter:

Civilingenjör Alf Larsson Ordförande Departementsrådet Johnny Andersson

Professor Gunnar Holte

Professor Bo Lehnert

Landshövding Mats Lemne

Civilingenjör Lars Rey

Professor Hans Wilhelmsson

Adjungerade:

Avdelningsdirektör Karl—Axel Edin DFE

Byråchef John E Gustavsson NFR

Dep.sekr Bo C Johanson I

Dep. sekr Carl Sköld U Ambassadrådet Ingemar Stjernberg EG—delegationen

NE:s programledare:

Civilingenjör Per—Johan Svenningsson

Bilaga 2

FUSIONSSAMARBETET INOM EURATOM

Euratoms fusionsforskningsprogram baseras på att medlems— staternas fusionsforskningsenheter har avtalat om samarbe— te med Euratom och med varandra. Den personalstyrka som

är direkt anställd av Euratom för uppgifter inom fusions— programmet är mycket liten jämfört med det antal personer

som totalt är engagerade inom programmet.

Euratoms möjligheter att påverka och samordna beror främst på de ekonomiska medel man har till förfogande för stöd till de nationella laboratorierna. Genom att få ett visst projekt prioriterat kan ett nationellt laboratorium få

ett extra högt bidrag till dess kostnader. Prioriteringen förutsätter emellertid en ingående granskning av projek— tet i någon av de olika rådgivande grupper som finns för programmets element. Det är givet att endast de projekt blir prioriterade som kan samla en stor del av Euratom—

kretsen bakom sig.

Några stora gemensamma projekt huvudsakligen finansierade med Euratommedel har ej förekommit förutom det ännu ej

igångsatta JET—projektet.

Även i nationella projekt, delfinansierade av Euratom, medverkar dock forskare från olika länder. Ett särskilt

avtal reglerar utbytet av personal mellan laboratorierna.

Ett antal olika kommittéer och grupper svarar för kontak— ten mellan inblandade stater och institutioner. Consulta—

tive Committee for Fusion, CCF, är av övergripande natur

och består i princip av medlemsstaternas representanter och är rådgivande till såväl kommissionen som rådet.

Liaison Group, LG, består av ett trettiotal vetenskapsmän

i huvudsak från de associerade laboratorierna. LG är råd- givande i vetenskapliga frågor, speciellt vad gäller forskningsprogram och prioriterat stöd till projekt. Un— der sig har LG Advisory Groups, AG, som bl a svarar för den tidigare nämnda ingående granskningen av prioriterade projekt. De löpande frågorna av ventenskaplig admini—

strativ art behandlas inom Committee of Directors, CoD,

som består av direktörerna för de associerade laboratori- erna. Slutligen finns för varje associerat laboratorium

en Steering Committee, SC, bestående av representanter

för laboratoriet plus ledamöter utsedda av Euratom. SC har till uppgift att följa och styra laboratoriernas verk— samhet så att denna är i samklang med Euratomprogrammets

överordnade mål.

För JET—projektet finns särskilda organ upprättade. JET Management Committee, JMC, svarar för att projektet drivs på en sund vetenskaplig och finansiell basis. Om beslut fattas om genomförandefasen räknar man med att ett JET

Council, JC, kommer att upprättas för att svara för den

överordnade styrningen av projektet.

Bilaga 3

DET SVENSKA FU S IONSPROGRAMMET Programmet definieras genom beslut i Steering Committee EUR—NE 1976—12—16 och beskrivs i följande i denna bilaga

ingående dokument:

1. Minutes of the first meeting of the Steering Committee EUR—NE.

2. Definition of the Research Unit EUR—NE.

3. General Rules of Finance and Administration.

4. EUR—NE Personnel Register.

5. Program and Budget for 1977.

6. Program and Budget for 1978.

MINUTES OF THE FIRST MEETING OF THE STEERING COMMITTE EUR—NE, HELD IN STOCKHOLM ON DECEMBER 16, 1976

Participants: Members: L Rey, NE, Chairman B C Johansson, NE H Wilhelmsson, NE

C M Braams, Euratom

Secretary: P J Svenningsson, NE Observers: C G Sköld, Dep of Ed

L Persson, AFR Absent: D Palumbo, Euratom

G de Sadeleer, Euratom

______________________________________________________ l.

Mr Rey welcomed the participants to the meeting and to the NE. Professor Braams conveyed the apologies from

professor Palumbo and Mr de Sadeleer for being absent.

2. Mr Rey was appointed Chairman and professor Palumbo Vice chairman until the end of 1978. Mr Svenningsson was appointed Secretary.

3. The definition of the Research Unit EUR—NE as described in doc SC/EUR—NE 1976 (M) lzl was approved.

4.

Mr Rey was appointed Head of Research Unit.

5.

The following principal assistants were appointed:

Deputy Head of Research Unit: Mr P J Svenningsson Research Director Stockholm: Professor B Lehnert Research Director Göteborg: Professor H Wilhelmsson

Research Director Studsvik: Professor G Holte

6.

The General Rules of Finance and Administration as des—

cribed in doc SC/EUR—NE 1976 (M) l:2 were approved. The

Steering Committee noted that "Standard costs" are costs derived from normal tarifs and not calculated separately

for the fusion activities.

7.

The following instructions regarding power of decision

were adopted:

The HRU has the power to decide on operations

involving expenditure of up to 30 000 UA. The HRU has furthermore the right to delegate this power of decision to the Research Directors, in accor—

dance with normal practice in Sweden.

8. The following rules regarding publication of information

were adopted:

Papers to be published are to be sent in advance to the members of the SC and to the Patent Depart— ment of the Commission. If no objections have been raised within 14 days, the papers are free for

publication.

9.

The report on the progress of the Unit's work, doc SC/EUR— NE 1976 (M) 123, was approved and will, after some edito— rial changes, be distributed to the Association together with doc SC/EUR—NE 1976 (M) l:1 and the EUR—NE Personnel Register (doc SC/EUR—NE 1976 (M) 1:5). In the future there are no requirements for reports written particularly for this purpose. Those normally written by the laboratories

will do.

10.

The draft programme for 1977 was discussed. Professor Braams pointed out that Euratom feels that the programme in Stockholm is somewhat too broad and ambitious for a group of that size. There is also a wish that near term technology should be given priority in Studsvik. Mr Rey stated that it is the intention on the Swedish side to gradually adapt the Swedish programme to the Euratom long term programme and in the future concentrate on fewer activities. The SC agreed that this was desirable. with these comments the programme and budget for 1977 as des— cribed in doc SC/EUR—NE 1976 (M) 1:4 were adopted by the

SC for submittance to Euratom and NE for approval.

11. The next meeting of the SC will be held in Stockholm on May 16, 1977. On May 17, visits will be arranged to the

laboratories in Stockholm and Studsvik.

P J Svenningsson Lars Rey

Secretary Chairman

-:-1 .. ."!1. ||' .. _)” .|1'1._r 'n' Jl'n'l'Ln lh W'h

& . Älgå-rutig) J'- ' mil-359 Daun—.

' "JF-q|.e,|lf'-uh1x .,;

d nu

_uhuiv- mm ': m;. ”';

THE-. , ,. ' g? H

"?.-l ft

”Innu” |

DEFINITION OF THE RESEARCH UNIT EUR—NE

According to paragraph 5—1 in the association contract, the SC shall decide on the structure and composition of the Research Unit. In Annex I of the contract the aim of the Swedish program is defined as to make contributions to fusion research, by activities in the field of plasma physics and by contributions to the development of fusion reactor technology. It is with this background in mind suggested that the Research Unit EUR—NE has the following

structure and composition.

Head of Research Unit (HRU)

The Unit will be directed by a Head in accordance with

the contract.

Deputy Head of Research Unit (DHRU)

The day—to—day coordination of the Unit's activities as well as the contacts with Euratom will be the responsibi- lities of a Deputy Head of Research Unit, who also will deputize for the HRU in his absence. The DHRU will direct

the Central Staff.

Research Directors (RD)

Each of the three sub—units in Stockholm, Göteborg and Studsvik is directed by a Research Director, who is res— ponsible for the management of his sub—unit within his

power of decision.

Central Staff

The Central Staff is made up of personnel employed by

the Board. Its task is to participate in the administra— tion and planning of the research program and to make special contributions to the fusion research such as reac—

tor technology studies.

Research Staff

Each of the Three Research Directors has a Research Staff at his disposal. This staff is employed by the sub—unit's

parent organization.

All personnel is engaged either full—time or part—time within the program. It is the responsibility of the DHRU

to keep an updated personnel register.

GENERAL RULES OF FINANCE AND ADMINISTRATION

The Research Unit is directed by its Head and consists

of a central staff and the three laboratories in Stockholm,

Göteborg and Studsvik. All personnel belongs to larger parent organizations. The Head, his deputy and the cent— ral staff are employed at the Board, the laboratory in Stockholm is a department of the Royal Institute of Tech- nology, the laboratory in Göteborg is an institute of Chalmer's University of Technology and the work in Studs— vik is a project at AB Atomenergi. The rules mentioned below have been adapted to the existing rules and regula—

tions for the participating partners.

To carry out the payments incurred in the research acti— vities the Board intends to finance the work of the labo- ratories with separate grants. These grants provide for the cash outlays and contain a number of conditions rela— ted to the cash fund as stated in the contract and furth— er to the instructions given by the Steering Committee.

A smaller part of the financing will come directly from the Royal Institute of Technology and Chalmer's Universi— ty of Technology. with this solution the laboratories can work in accordance with the rules of their parent organi— zations and the Swedish fiscal year which runs from July

to June.

The statements for the drawings upon the cash fund, the accounts of effected payments during each half year, are handed over from the laboratories to the Head of Research Unit. These records consist of lists received from the computerized accounting systems at the three laboratories.

The lists have a classification which covers all cate—

gories of expenditure stated in the contract except ren— tals. These are accounted separately and are calculated

from the total rentals paid by the parent organization.

Some particular matters should also be pointed out about

the general conditions and the accountings.

1. The personnel expenditure at Studsvik is not the ac— tual payments to the staff. It is the company's (AB Atom— energi) standard costs, based on the categories of persons

involved in the project, e g scientists, technicians, etc.

2. The laboratories buy services and materials from their parent organizations. The payments for these are covered

by invoices and shown on the lists mentioned above.

3. Original verifications for auditing purposes are num—

bered and kept by the parent organizations.

The cash fund can be handled as an account in a common book kept by the contracting parties. The half year adjust— ments and drawings upon the fund will then be records in the book. The Community's share will however be a payment

to the Board.

The laboratories will keep their own inventory books in which they will distinguish between equipment bought with priority funds and that bought with other joint funds. These books will, upon request, be available to the Stee—

ring Committee.

EUR—NE PERSONNEL REGISTER 1976—12—16

HRU DHRU

Central staff:

RD Stockholm

Research staff

Technical staff

Administrative staff

L

Rey

PJ Svenningsson

K H A

(11

H>chm2hw

wwcL—iowmwnhuwoomwox

FC?!

I Selin Persson Östberg

Lehnert

Bonnevier Bergström Bures Tennfors Wilner Ohlsson Hellsten Kuthy Elevant

Ekman Haslbrunner Holmberg Hillberger Hägerström Kindberg Mattsson Tonks Westerberg Eriksson Jonsson Ferm Kalinowski Carlström O Ewertz Jagusch Landberg Lagerström

Landgren Czibulinski

RD Göteborg

Research staff

Technical staff

Administrative staff RD Studsvik

Research staff

:E

HELLUIQ

Wilhelmsson

Faulkner Desaix Anderson Kirk Weiland G Gustavsson Falk Bonnedal M

P R

A

C)

m m a w w w m w .Bondeson A

Brennan Berndtsson

Mannheimer Holte

Pauli Häggblom Blomquist Kärker Holmqvist Engman Ranström Sjölin

PROGRAMME AND BUDGET FOR 1977

Except for special contributions administered within

the Central Staff, the acitivities will be concentrated on plasma experiments and theory in Stockholm, on plasma theory in Gothenburg and on fusion reactor technology in Studsvik. The plans are in accordance with Annex I of

the Association Contract.

Research in Stockholm

A full description of the planned activities in Stockholm

is enclosed as Annex A. The summary is as follows:

1- Elasee:959£5al-sée_intersssigs_ssé_stabilitx

Research mainly concentrated on impermeable plasmas,

but problems of permeable range also partly conside—

red.

l.l Partially ionized boundary layer. More detailed experimental analysis in FI and FIV of layer with improved diagnostics. Extended

theoretical studies on equilibrium and stability.

1.2 Fully ionized plasma core. Continued theoretical analysis on instability modes, and experimental stability studies in FI,

FIV and EXTRAP I.

2. Megastis_sgeäieeess£-

Continued studies on poloidal field traps.

3.

2.1 Internal ring traps with shielded supports (IN— TRAP). After completion of plasma heating and diagnostical facilities, confinement studies in FIV should continue. Modifications of high—fre— quency equipment, and preparations of somewhat

larger FV device are made.

somewhat larger device, Extrap II.

2.3 Crossed—field experiments. Continued analysis of open—ended systems and of highfrequency plugging in FIII. Continued collabo— ration with Ioffe Institute on Tornado experiment

in Leningrad.

Eleaes-bse£ies

New Steering and large oscillator systems to be taken into operation with FIV, as well as low—frequency poloidal current system. Continued theoretical studies on high-frequency heating in presence of partially

ionized boundary layers.

- Qiessgstiss

Development and reinforcement of diagnostical facili— ties for analysis of impermeable plasmas, especially

those based on laser systems.

Bses£9£_£ssb99legz

Continued model studies in co—operation with Kern— forschungsanlage Julich and Studsvik, on INTRAP and EXTRAP concepts.

Bessézsb_l9_gätséezg

The following points will be studied. (i) 192952igeties_9£_2tess_siåisa_is_995lisss£_rsys

interaction

For the nonlinear reflection and absorption of a laser wave penetration a plasma, it is of interest to investigate the broadening and phase mixing of the pump wave. This problem can be studied analyti— cally and by computer. In particular an initially

imperfect pump may be studied.

£issr-seéss_la_a_esssstiäsé_elssea_sestsieisg iepsrities

For the calculation of thresholds for parametric interactions in a magnetized plasma it may be of interest to investigate the influence of impurities, in particular heavy ions, on the dispersion relations for linear modes. It may also be of interest to find new modes that are due to impurities. The conditions

for Alfvén wave heating are of particular interest.

Nealinse£_weys_e飣isls_ietsrastigs

For the stabilization of parametrically growing mo— des the nonlinear landaudamping is of particular interest since it does not require the fulfilment of resonance conditions. Of interest in this context is also particle trapping. These effects may be stu—

died in various situations.

Alåyés_we!s_bee£ing

The heating of plasmas by Alfvén waves is a project that offers interesting possibilities. In particular the resonant absorption of Alfvén waves and possi—

bilities for nonlinear couplings need further inves—

tigation.

(ii)

(iii)

222222_9£_SEQEEE:£EES_9999låEiEE_EE_EEE_EEEliEEé£ seseliss-hs£rsss_sEsäls_åaé_sssEeäls__2lases_rsrsä

A plasma wave that is driven unstable by an exter— nal pump may be stabilized by nonlinear Landau damp— ing. If the pump amplitude is modulated the growth— rate of the plasma wave is also modulated. This mo- dulation may give rise to several different types

of resonances in the plasma. In particular the stability of the equilibrium level for the stabi—

lized plasma wave may be studied.

Neslissé£_i9£s£egties_és£rsse a_Eézessszisellx 995Eeéle_reys_asé_Ere_ééeess_rezss-

When a parametrically growing wave becomes large, it may act as a pump wave for other damped waves in the plasma. Such a system has equilibria that may be investigated, for instance from the point of view of stability against small perturbations

of the amplitude values.

22229E_gä_steehsstis_eissé£9h_aa_eézésstsis issteäilitiss

Due to the stachastic variation of different plasma parameters in a turbulent plasma, the resonance con— dition for parametric interaction may be influenced, i.e. & stochastic mismatch is introduced. The in— fluence of this mismatch on growth rates and thres—

holds is to be considered.

Resonance conditions for three wave interaction in

segestizsé_2léåse For the heating of a magnetized plasma the possibi—

lities for parametric resonances are of interest.

This is a quite complicated problem for a magnetized

(vi)

(vii)

plasma and is solved by computer.

larsstigéties_9£_shs_meéslatiesél_insgeäili£x_£9£

randomized initial conditions

The growth of the modulational instability in an isolated system is calculated on a computer, for ranomized initial conditions in one dimensional homogenious space. The study is going on present— ly and will be extended to cover the presence of

a coherent and incoherent pump. This phenomenon

is important for the understanding of energy tran— sport and changes in the density profile for tur—

bulent plasmas.

Bssesasse_e959525295._ésssi£x_eeésle£i99_ésé_szse— 5299_9£_£es£_2s££islsä

This project may be considered as a natural con— tinuation of No 4. Computer studies for a linear density profile are planned. In particular a modu— lation of the pump wave may be important in this

case to supress the creation of fast particles.

Basis5299_£599-ässezelssee-sxstses_is_ss£yeé

By the confinement of plasmas in magnetic fields a strong surface current is excited. Due to the combined influence of surface curvature and grow— ing beam-plasma modes there may be coherent elec— tromagnetic radiation from such a system. The im— portance of this effect for fusion plasmas may be investigated. Also the corresponding problem for toroidal motion is of interest. In this context also energy relations for beam plasma modes might

be considered.

(viii) Lisse£_egéss_is_a_sxlisétisel_segss£ieså_elasee

agé_5sålseti95_9£_ingeeisg_reéisties

This configuration has application to tokamaks and stellarators. The motivation for this study is closely related to that of No 7. However, due to the inclusion of the boundary conditions now a simpler plasma system is studied. A computer program for solving the linear modes already

exists.

Ibs_2£92lse_92-5292295_E9998sssess_£sees£s£s£e 99-2-sxlieézigel_se£éllis_shell_sen£éisisg_e Elsass

The purpose of this project is to find a suitable way of varying the conductivity in a cylindrical shell so that it can be kept at homogeneous tem— perature by'sending a current through it. A par— ticular problem is imposed by the necessity of having different types of probes and sensors pene—

trating into the plasma.

(ix) 192952ige£i99_9f_lsetégs_segsstis_£islés_£zee

Elesee_ssshisså

In order not to disturb the desired magnetic field configuration it is of interest to minimize leakage magnetic fields. This problem is studied by computer for certain magnetic core configura—

tions.

Research in Studsvik

The work planned for January to December 1977 is as

follows:

Reactor Studies

Neutronics and cooling problems of the internal coil for

a "spherator" fusion reactor has been studied during 1976. During 1977 this work will be complemented with mechanical strength calculation and studies of the mecha— nical design and also the scaling laws, necessary for a later optimization for a complete reactor design, will be

worked out.

layessigaz399-92_Essisties_lsésgsé_äeseas_aa_Mstels_9£ 192952st-is-£ssigu_lssbseleax_

Experiments have been performed to Simulate the effects

of neutron induced swelling in pure aluminium which could be used as a construction material for an electric coil system in a fusion reactor of spherator type. Samples of aluminium which have been irradiated for that purpose are being analysed and results of the measurements have been estimated to be available during the first part of 1977. The swelling properties of pure aluminium will also be compared with those of some aluminium alloys in a future experiment. Copper is also a possible material for an electric coil system in a fusion reactor of the type men— tioned above. Therefore studies of the swelling properties of this material and some of its alloys will also be per— formed. Furthermore the experimental program is aimed to investigate how the effects of swelling can be changed by mechanical treatment of the material. Aluminium and copper being exposed to a radiation environment of a fusion reac- tor will undergo a change of the chemical composition as

a result of nuclear reactions. It is of great importance to study the effects of these processes on the swelling

and on the conductivity of the materials.

Nesttes_åhxsigs

As part of a study of fast neutron elastic and inelastic scattering from aluminium a compilation has been made of existing experimental cross section data. In order to ex—

tend and improve the data at present files new scattering

experiments on aluminium have been started. During 1977

these will be completed. The measurements are made up to

a neutron energy of 14 MeV.

Ersnsze£9£z_we£E_£9£_Psåis9_9£_éäl_ln£szlesE_QXå£ee

This work will include a comparative study of proven tech—

niques for interlock systems which may be applied for JET,

and a proposal

of basic interlock scheme.

åssgst_l_£sssa£x_l222_:_ål_stseés£_IEZZ_EHB:EE

1. 2.

Personnel expenditure

Subsistence and travelling expenditure

Experimental assemblies and scientific equipment

Small tools, consumable stores, general materials etc

Rental cost

4 700

550

400

950 000 600

000

000

000

000 000 000

for JET of most appropriate techniques and

SwKr

||

||

SwKr

BUDGET 1977 FOR EUR—NE

At the SC meeting on December 16, 1976, the members requested more details on the budget for 1977. The follow— ing figures are the subheadings of this budget expressed

in Swedish Kronor.

Central Stockholm Göteborg Studsvik activities

l. Personnel expenditure 2 500 000 1 000 000 850 000 300 000

2. Subsistence and travel— ling expendi— ture 300 000 100 000 50 000 100 000

3. Experimental assemblies and scientific equipment 1 250 000 100 000 50 000 —

4. Small tools, consumable stores, general materials etc 800 000 50 000 100 000

5. Rental cost 650 000 100 000 300 000 _

Sum 5 500 000 1 350 000 1 350 000 400 000

'1. lll-oli.

n!. _| ..

'.Il'b Haj-w]... ::]le F.-.:i":. ..—.—1

_. ' ..li- '..ldll . ..... . Em l'- ; ""% ”HJ. . armad.

.J-nuqifl galne.»

'-IÅ' |'|*I || | 74111 "T 'J'|"'

Im'uemå'mnwf .L

" ”mir; .n-äi [H:s-...a ' utlijnsiuc-z TNTE -rrq ism

'. .H." .. "i.? lä.. ln... '* '

119113. [union . .

fru?:

PROGRAMME FOR 1978

Except for special contributions administered within the

Central Staff, the activities will consist of plasma

experiments and theory at the Stockholm group, plasma

theory at the Gothenburg group and fusion reactor techno—

logy at the Studsvik group.

The_åtesthgle_g£992

l.

Eleseszssstral_sss_i&£s£es2299_ésé_åtaéili£z

Research mainly concentrated on impermeable plasmas.

1.1

1.2

1.3

Entire plasma—neutral gas system.

Continued experimental analysis in available de— vices, also with localized diagnostics, and for comparison with existing theories. Experimental investigations on transition from permeable to impermeable plasmas. Extension of laser diagno—

stics to neutral density measurements.

Partially ionized boundary layer. Continued theoretical and experimental analysis, also on absorbed and emitted radiation. Extended

theory, including multi—component layers.

Fully ionized plasma core. Continued theoretical analysis, also on non—lo—

calized approaches and dissipative modes.

2- Eeasstie_seeäissesst

Further studies on poloidal field traps.

2.1

2.2

2 .3

Internal ring traps with shielded supports (IN— TRAP).

Experiments with improved device, heating systems and diagnostics, including more accurate determi— nations of containment times and attempts to reach higher temperatures. Gas blanket analysis

in non—rotating plasma.

External ring traps (EXTRAP).

Final experiments on equilibrium and stability in sector geometry, including determination of plas— ma temperature, density, and cross—section geome— try, by means of extended.diagnostics. Further theoretical analysis on toroidal equilibrium and start—up phase of a fully toroidal configuration, as well as construction of and first experiments

with a corresponding device.

Crossed—field configurations.

Continued investigations on characteristics and high—frequency plugging, also in collaboration with Risö laboratory. Continued collaboration on Tornado experiment in Leningrad, including im—

proved diagnostics.

3- Eléssa_bsstiss

Further development of high— and low-frequency methods

for heating of impermeable plasmas. Continued theore—

tical analysis of effects due to boundary layer. High—

frequency heating in modified device and with extern— ally controlled frequency. Low—frequency heating by

poloidal currents under improved symmetry conditions.

4— Elääee_éis85955295

Full use of available laser light—scattering and in— terferometric equipment for local determinations of

plasma temperature and density, and possibly of neu— tral density. Further development of probes, spectro—

scopy, and bremsstrahlung diagnostics.

5- Bses£9£_£ssh99l9gx

Further analysis on present confinement concepts, in

collaboration with KFA and Studsvik.

The Gothenburg_group

The activities will continue according to the plan presen— ted in the Association Contract and the plan adopted by the Steering Committee in December 1976. Due to the cha— racter of the research, no detailed programme can be — drawn up at present, the fields of interest are however

the following.

Basic fusion plasma theory, in particular nonlinear effect in plasmas, electrodynamics of nonequilibrium

plasmas, also including computational plasma physics.

Nonlinear instabilities, dissipation, dispersion and diffusion, with application to future toroidal fusion

devices.

— Investigations on resonance conditions and coupling

Strengths for nonlinear interactions in magnetized

plasmas.

— Nonlinear wave interactions in magnetized plasmas with random inhomogeneities. Turbulence and diffusion in

toroidal devices.

— Influence of turbulence on parametric interactions in magnetized plasmas, with application to toroidal fusion

devices.

— Laser—plasma interaction, with strong nonlinear inter—

action in plasmas and modified decay processes.

— Electron—beam dynamics.

— Computational fusion plasma physics, with plasma heat— ing applications, also including RF—heating in toroidal

devices.

— Transients in magnetic circuits, with application to

Tokamak devices.

The_åteésrit_s£922

Reactor studies

— A detailed study will be undertaken of the technologi— cal problems of the supports for the internal coil of

the "Intrap" model of a fusion reactor.

A study will be undertaken of the technological prob— lems of the "Extrap" model of a fusion reactor, parti— cularly the design of the coils in order to allow suffi— cient space for the breeding and high temperature part

of the blanket.

Investigation of Radiation Induced Damage in Materials

9£_lsss£ss£_la_Esåi99_Isstselesx ______________________

The experiments will proceed with the investigation of Copper. The effect of mechanical treatment on the radia—

tion damage will be studied as well as the effect of

heat treatments on the recovery of the material from the

radiation damage.

The possibilities of extending the investigations to

irradiation effects in insulations will be studied.

Nsstzes-2bxsiss

Some limited work on cross section measurements for

5—14 MeV neutrons is foreseen, mainly in order to improve

existing data libraries.

'--"'|"' |' |,||l '._” ,,—.lhi|aq1,nzI-m_||....J | .

» I . I 1 || - . , .__ .. . ,. .. . ,. .. _ , . . ' ' - "': " | | ' ' : Huru "(nu . ; _.I , '|._|'..' '_. "MW.". |—' . _ _ ., J." #. ". . $&! . . . ""'. ||.|| "1.| ...' ', '|,_'_ ' - » _ '_ ' ' ...".',,'1., "..'-..- || ' ' ",..ä' _ -.. ". . ._J, * i" "||| . dja'l'uä'Ilelfj'IJMl|||'|

311—un 31.113»; laaljjlmil |. ...a FHIHJH upplupna "mr. 5' '

19 i.u.ua'ul' 1 J.J. :.r & ':.

_| '_-|._v|| | . .- *1' '..1||*|

' ||, ' ,. -'.|"|* ",. "- |..-. d.ä..” ”.'."... . |,| . | . _ || | '- _ ' || | . | '

' '|'—'? '._"' ' '.'I'ile '_..'..-."1'1,' _'.'.1'| _

|| ' _l.

,, | ' ,|| .|| | " . '

.. —, - , _ |.. '....” .. ..

...1*,'_I ] '

| |

. - , , , ." ' . _|11 ' ' : _ .| ,| ' _ . . l ' | I ' '_"','-'* '* ' | "..'" ' [|| ,» . , |: '1 '4 _ ' ' .' i . .|.. . .'. .., 4. |.. ...._'. . || ' 1',.» ..| , , . ._ | _ +|] .' || , r|||||||| J|l ' "_| | | | ' .. ' '|1 » | " II I. . 1 ' 1 _ , '. - ,1" ., ' , | | , ', ' ' 1 1. " '.Fll ||— | . . . ' '. .- '.. lr _ l l'hu'lH , |. ' ' " " : " , ,. | ' |I ' ”| .] __ |, I ' "| . F ' .|| . . J- . .|. , ; _, är. ' »-. it"-".'.i'fi ""'

BUDGET 1978 FOR EUR — NE

Stockholm

1. Personnel expenditure 3 200 000

2. Subsistence and travelling expendi— ture 300 000

3. Experimental assem— blies and scientific equipment 1 100 000

4. Small tools, consu— mable stores, gene— ral materials etc 950 000

5. Rental cost 750 000

Sum 6 300 000

Göteborg

1 200 000

100 000 150 000

60 000 100 000

1 610 000

Studsvik

1 145 000

55 000 90 000 80 000 130 000

1 500 000

Central activities

300 000 100 000 400 000

Total

5 845 000

555 000

1 340 000 1 090 000 980 000 9 810 000

"'i-||?

ämnat?

ww c

mn EIB—iii ("15 "3 3.15"

|| | £

IC ' 231—:

' Emanuels; vx

Plan för NE—programmet VINDENERGI

.»H- _.-_ >?" ...' '_. . . . .. _. .- ..

hnnehållsförteckning

GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG 2.1 Nätanslutna system

2.2 Anläggningar för lokala behov

NULÄGE

STATSMAKTERNAS FÖRESKRIFTER

LÅNGSIKTSBEDÖBNING 5.1 Begränsande faktorer 5.2 Hittills uppnådda resultat

5.2.1 Vindförhållanden .2. Aggregatstudier Lokaliseringsmöjligheter Samkörning med kraftnätet Miljö och säkerhet Aggregat för lokala behov Ekonomisk bedömning

U1UIU'IUIUI NNNNN . . . . . NIKONU'IDMN

5.

5.3 Sammanfattning

INSATSPLAN

6.1 Programorganisation och insats— struktur

6.2 Pågående verksamhet:

6.2.1 Vindenergiprospektering Konceptf och systemstudier Försöksaggregat och prov Lokaliseringsstudier m m Internationellt samarbete

Omma NNNN U1J>UJN

Sid 375

377 377 378

379

381

385 385 388

388 389 391 392 392 393 394

397

399 399

400

400 400 401 401 402

Sid 6.3 Planerad verksamhet — ambi— 402 tionsnivåer 6.4 Sammanfattande besluts— 406 tidtabell 6.5 Medelsbehov 406 Bilagor: 1. NE:s löpande projekt 407 2. NE:s ledningsgrupp för Vindenergi 411

3. Sammanfattning av pågående verksamhet 413

4. Planerad verksamhet — 419 alternativ 1,2 och 3.

1. GRUNDI DE OCH OMRÅDESAV GRÄNSNING

Energin i vinden kan genom mekaniska anordningar omvandlas

till elektricitet eller värme.

Omvandling till elektricitet och direkt inmatning på kraft— nätet i inte försumbar omfattning är härvid av störst in— tresse. Anläggningar som inte är nätanslutna, men som pro— ducerar elektricitet eller värme för lokala behov, är vid sidan härav av visst intresse. Anläggningar som producerar energi både till elnätet och för lokala uppvärmningsbehov

hänförs till nätanslutna system.

Grundidén för programmet är att studera, utreda och experi— mentellt verifiera förutsättningarna för att på ett tekniskt, ekonomiskt och miljömässigt acceptabelt sätt i väsentlig utsträckning infoga Vindenergi i det svenska energisystemet samt att initiera, stödja och, så länge detta krävs, leda utvecklingen och främja nyttiggörandet av en för Sverige

ändamålsenlig vindkraftteknik.

Programmet är i sin helhet ett forsknings— och utvecklings— program som omfattar de åtgärder som krävs intill dess att en kommersiell utveckling kommer till stånd. Programmet upp- hör vid den tidpunkt statsmakterna kan antas kunna besluta om en vindkraftutveckling på basis av det underlag NE:s

program resulterar i. Programmet består av de två huvud—

delarna:

Nätanslutna system och

Anläggningar för lokala behov

Inga avgränsningssvårigheter förekommer andra än de som kan uppstå vid samverkan med kraftindustrin eller den ut—

rustningstillverkande industrin.

Frågor rörande uppfinningar inom området, som inte är ener— gipolitiskt relevanta, handläggs av NE eller STU enligt

överenskommelse mellan NE och STU.

SOU 1977: 61 2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG 2.1 Nätanslutna system

Hittills utfört arbete har resulterat i bedömningen att vindkraften inte kan ge nämnvärda bidrag till den svenska

energiförsörjningen före år 1985.

Under perioden 1985 — 2000 förefaller det i dagsläget finnas förutsättningar för att producera lO—30 TWh/år (motsvarande 15—4OZ av dagens elproduktion i Sverige). Den lägre delen av detta intervall blir ekonomiskt fördelaktigare än den högre där särskilda anordningar för produktionsutjämning måste installeras och områden med sämre vindförhållanden tas i anspråk. Kostnaden för vindgenererad elenergi blir, åtminstone med kraftekonomiska kalkylmetoder, under perio— den 1985 2000 sannolikt högre än för alternativa metoder att producera samma energimängd. Det kan inte uteslutas att samhällsekonomiska kalkyler, i den mån sådana är möjliga att göra, kan utfalla fördelaktigare för vindkraften än de

kraftekonomiska.

På längre sikt (t ex år 2025) kan i dagsläget inga menings— fulla uppskattningar göras om högsta installationsgrad eller ekonomisk konkurrenskraft. Det största problemet blir san— nolikt att finna fördelaktiga metoder för produktions— och konsumtionsutjämning samt att av miljöskäl få nyttja lämp—

liga förläggningsplatser.

2.2 Anläggningar för lokala behov

Hittills gjorda uppskattningar indikerar att det samman— lagda energitillskottet högst blir av Storleksordningen

l TWh per år från icke—nätanslutna system. Detta bidrag till den totala energiförsörjningen är inte av någon av— görande betydelse i ett energipolitiskt perspektiv. Vind— kraftanläggningar för lokala behov kan detta till trots utgöra ett mycket gott alternativ vid el—värme—försörjning av anläggningar på avsides belägna platser eller där andra

särskilda förhållanden råder.

3. NULÄGE

Nuläget då det gäller att nyttiggöra vindkraften för el— produktion i större skala kan sammanfattas mycket kort även i ett globalt perspektiv. Driftsmässigt nätansluten vindkraft förekommer f n inte någonstans i världen. Under 1900—talet har på olika platser i världen sammanlagt något tiotal nätanslutna vindkraftaggregat med effekter upp till

1 MW funnits i drift.

Teknisk utveckling av nätanslutna vindenergisystem pågår på ett med Sverige ungefär jämförbart sätt i några länder främst USA men även Västtyskland, Holland och Danmark. I inget land har utvecklingen kommit nämnvärt längre än i

Sverige.

Samarbete inom vindkraftområdet har etablerats inom IEA. Ovan nämnda länder deltar i detta tillsammans med Sverige. Bland de projekt där överenskommelser förefaller att vara näraliggande i tiden märks lastbestämmelser för vindkraft— aggregat, vindprognoser och utvärdering av vindenergins samhälleliga verkningar samt samarbete kring framtagning

och försök med fullskaleprototyper.

Små icke—nätanslutna system för lokal användning är idag kommersiellt tillgängliga till hög kostnad inom och utom landet. Det finns dock behov av teknisk utveckling innan teknisk—ekonomisk konkurrenskraft kan uppnås i vidare till—

lämpningar.

Nuläget beskrivs utförligt i resultatrapporten "Vindenergi

i Sverige" som NE kommer att publicera sommaren 1977.

. . _. '."-" "...': "'._- ' |..'_"" '1

.-'.-”"' ="Äf- um'f.' '1 .md.'3mh-"WN1 . . . |. - '. - .||..... _ .' """f'hh- -u_"' n' __ . |'I'l1hd|||="1|..|'l|_l.'|1 ""'"..14' _ , —' , » . .' .'H'H'F .- .- - .. i'h' & :,'.'|'r-'|ru- |... 1', - .. ', . . , ' .. " '- .. ..... '||" 'N . _ ...,-."... ' * " '*-” " ' |' ww...

- | .' .' .. ' |:? . ""Jl'llänméi |||-' r_'|:|_|| |_:|||i | . . __ . . . f_— | .. ' .|. '-|"' '|'i a'

' |1r .

' ' . p- - " ' ' ' . - ' fwiu m.m." tuwnrrwf'

.. . , Ii . "' ' " ' j_ ' '. " ' . ' " ' :|! mum. Dl.;ul'laiiu |||—til

| |1 | ' |.|—:: ' ' 21.1» Uls-| Hannu-1 | Dill i'i' ' fall . '(ll'snu |

: —,'|-.'1z>l.'v |

" ' , * ' " " ' ' -:-_'|II"|"-'|'"-I ' Jigain—tuli! ..'." '

.,." ;] .s.i ',. wf' ,3-' * . ' J. - IMFMH

_. .. . .. ' ' . ',' :."i .' - "' ' » ' . _. . "j;-ua.?! & . . 11 I-II_I|1 . 1 . . '_II-* --'_-. ..'

4. STATSMAKTERNAS FÖRESKRIFTER

I energipropositionen för 1975/76—77/78 (prop 1975:30) säger föredraganden (bilaga 1, sid 455):

Utnyttjandet av vindenergin har i många sammanhang, bl a i en av statens vattenfallsverk utförd studie, angetts vara alltför dyrbart för att kunna bli ett realistiskt inslag i vår energiförsörjning. EPK:s förslag inom området begränsar sig till en kartlägg— ning av vindföruållandena och till uppföljning av den internationella utvecklingen.

I en av STU efter det att EPKzs programarbete av— slutats utgiven rapport (Ny vindenergiteknik. Sam— manfattning av förstudie angående vindkraftens fram— tida möjligheter i Sverige) föreslås dock avsevärt större svenska insatser för vindenergiutveckling. Med nänvisning till den genomförda förstudien an— mäler STU i sitt remissvar över EPKzs betänkande att man avser att fortsätta satsningen med att ta fram underlag för beslut om eventuell storskalig introduktion av vindenergiteknik för elproduktion.

Saab—Scania AB bedömer i sitt remissyttrande att genomförbarheten för ett vindenergiprogram är hög i jämförelse med andra outtömliga energikällor och företaget anser att kostnaden bör kunna bli klart lägre än vad som angivits av EPK.

Med hänsyn till att teknisk kompetens bl a på det aerodynamiska området finns tillgänglig för svenska insatser på vindkraftutveckling anser jag att det, med det underlag som kommit fram efter att EPKzs programarbete slutfördes, finns anledning att göra större Svenska insatser inom området än vad EPK har föreslagit. En kartläggning av vindförhållanden m m bör kompletteras med modell— och systemstudier som kan möjliggöra en god uppskattning av vindenergian— läggningars prestande och kostnader samt av deras driftmässiga uppträdande, omgivningseffekter och riskförhållanden.

Medelsberäkning för delprogrammen Fusionsenergi, Geotermisk energi, Vindenergi och övriga energifor— mer.

Det av mig nu förordade forsknings— och utvecklings— arbetet inom dessa delprogram inrymmer områden med begränsade möjligheter att med större säkerhet be— döma utvecklingspotential och resursbehov. Det om— fattar likaså områden där genuin osäkerhet idag råder om vilka åtgärder som bör vidtas under den närmaste tiden. Med hänsyn härtill har jag funnit det lämpligt att beräkna medelsbehovet i form av en för dessa fyra delprogram gemensam ram. Jag be— räknar härför för budgetåret 1975/76 16,8 milj kr och för treårsperioden preliminärt 50 milj kr.

I regleringsbrevet för 1975/76 anges (Statsliggaren XIII/I, s 31): Inom delprogrammet Vindenergi har medel beräknats för ett treårigt forsknings— och utvecklingsprogram i huvud- sak i enlighet med av styrelsen för teknisk utveckling ut—

arbetat programförslag.

I budgetpropositionen för 1976/77 (prop 1975/76:100) säger föredraganden (bilaga 15, sid 240):

Vindenergi

Regeringen har i samband med att den i juni 1975 med— delat föreskrifter för anslaget Energiforskning under budgetåret 1975/76 beräknat medel för ett treårigt forsknings— och utvecklingsprogram i huvudsak i en— lighet med ett av STU utarbetat programförslag. Kost— naden för detta program beräknades av STU till ca 7,5 milj kr.

Medelsberäkning för vissa delprogram

För budgetåret 1975/76 har för delprogrammen Fusions— energi, Geotermisk energi, Vindenergi och övriga ener— giformer anvisats 16,8 milj kr. För treårsperioden 1975/76—1977/78 beräknade jag i prop 1975:3O prelimi— närt sammanlagt 50 milj kr.

Jag beräknar även för budgetåret 1976/77 en gemensam ram för de fyra delprogrammen om 16,8 milj kr.

I regleringsbrevet för 1976/77 föreskrivs (Statsliggaren 1976/77 XIII/I, s 33) att de för programmet Energiproduktion upptagna medlen skall disponeras i huvudsak enligt en viss fördelning. För delprogrammet Vindenergi anges 5 milj kr.

I budgetpropositionen för 1977/78 (prop 1976/77:100) säger föredraganden (bilaga 17, sid 272):

Vindenergi

Jag beräknar medelsbehovet för budgetåret 1977/78 till 6 milj kr. Som jag tidigare har anfört avser jag föreslå regeringen att lägga fram förslag om Gotlands elförsörjning när pågående diskussioner med berörda kraftföretag och Gotlands kommun har avslutats. I anslutning härtill kommer också en projektplan för vindkraftförsök på Gotland att över— vägas.

rå...—ea |'._.|:.|_|.".'|'p. . .. . .- : '||"? =. ,,n'nnx |." . i "'|' .' E'” "'._! in, peliä!! m'g» -'|"_'|

._' -_ __ _ _ . ...' _'_ ' ' '! [.|| '|.'_"'! . 'n'—HJ ...'J' . '. | ", . .|_ '- . -|- ,_ __ "'I '|qu" -' ""'"

.. |- . .

- .ni-rl'uLJ j_E..q-'...|.)1'|,:. . _' | .

"' .- | | _ ._. _ .._ :|.-|'.":'.""|..'-"""" " " ' 'i . _ .. . :—: ' ' l' '. ' _ . _" . _ ' ' . ' ' _. __ . _ - ..' .. -'. __ q ||_|".tr|'...' ' " ' _ . _. I| '.!-lnii'i-uiä' :hm: .. ' '|"'| _' '"_ _ |: ' .v- ...'-|'|',.||'|...'..» & ._ _. .-. "WP"; ._

.. . ..'|'.'.'|_' 'l

|." '-'.- ""i mg:-'|': M:.”- | ||. u '" ' III | ] ' ' ,,' ___ ._ . _.3-"r__|_._|_________._.1_u'l !. __

| " ..| ||» ..| _',-| ' nf"

_ |. l—Hl ' - '.. ' ".. ”nu. ."I'. . j_ _ . _.._'_ || __ 'I. '_ """""lä"|'.". | .' ' - ,. '.'. '. .-_ '. '_'__| I ' _| I . ";' ' _ |' " .' ". ... '_ _ ". ' .' . Inn... ' '-| . '.' ' -|| "| ..._n»f-l_.. & .'_ ' " | . .. ' ' _ .. _: -r .'_. - '_ _. "- ' H -. _ , . ' ' .. '-"-'|"' 'I”. ' l | || .'l , U _ '( . . . ., | _|... . - . .. .|.'_. _',;|_ "fl-||... ..| "-_ |_ __| __ | I : _ . _|_ _____.'| |:'.. . __| ' .- ' .'..»...'=|.."-|:1|"|.-.1'.| - | . | . . |. . | " ..._". .. |' . . ; . ..... -.|... ' "u . . . __| _| .. . .||-. . ' '_ . ' 'l » _ ., _ | |- 3 ' |: _|? .'-" ' . . _ || |"' '||. " - '. "'—|-l-'. " ' ' ..» ' |||. . ' . _ .. _. — . _ |__ . ' : .._. '. . '|"| ' '.'. |' . _' _. . .:' - ...,; "'......__|._ .. .|. _. .- _ . . _ _.____ _ ' .: [_ .'.: '._". || " '.1. ..'_ _. __ "' ",...|'_'_ .|| __..' r' ._.._|||_'|-|__""_' _di'."___. . .|'. --' _| | ._._.|, .--|.',_-- _| . _ .- | | ,_ , _ . | | || '|- . [_l-_| '| |

SOU 1977:61 5 . LÄNGSIKTSBEDÖMNING 5.1 Begränsande faktorer

Den totala tillgången på Vindenergi över svenskt territo—

rium blir inte begränsande för utnyttjningen av Vindenergi inom överskådlig framtid. Begränsningarna för införande och utnyttjning kommer i stället att utgöras av följande fakto—

rer:

graden av framgång i pågående utvecklingsprogram

— tillgången på platser med så goda vindförhållanden

att kraftekonomisk konkurrenskraft uppnås

— kostnader för att vid givna vindförhållanden utvinna

elenergi

— möjligheterna att inom kraftsystemet åstadkomma till— räcklig produktionsutjämning över perioder med varie— rande vindförhållanden inom en totalkostnad som är

kraftekonomiskt konkurrenskraftig

— möjligheterna att inom Viss tid ta fram tillförlit— liga konstruktioner och bygga tillräckligt antal

vindkraftaggregat

miljömässig påverkan och allmänhetens inställning

till denna.

Ovanstående faktorer kan forskning och utveckling på vind— energiområdet påverka resp bringa klarhet i. Det finns emel— lertid även faktorer som primärt inte påverkas av aktivite— ter på vindenergiområdet. Exempel på detta är kostnaden för att utnyttja andra energialternativ, omfattningen av den fortsatta ökningen av efterfrågan på elkraft och politiskt beslutade Villkor till fördel eller nackdel för vindenergins

utnyttjande.

Beträffande den viktiga faktorn produktionsutjämning gäller att de bidragsnivåer från vindkraft som studeras inom NE:s program begränsats av kraftsystemets förmåga att indirekt lagra energi (t ex vid vattenkraftanläggningar med vatten— magasin) utan att särskilda energilagringsanläggningar (t ex

pumpkraftverk eller topplastbatterier) behöver byggas.

Faktorerna ovan är inbördes beroende och fordrar fortsatta studier innan man kan avgöra om de innebär någon begränsning. Man bör notera att för produktionskostnaderna viktiga fakto— rer, särskilt räntenivå, men även avskrivningstid och kost—

nadsstegringar beror av faktorer utanför energiområdet.

Vattenfall har i en tidigare utredning funnit att vatten— kraften 1990 räcker för att utjämna veckoproduktionen från 3000—5000 Mw vindkraft, vilket med Vattenfalls antagna agg— regattyp innebär en årsproduktion av 6—10 TWh/år. För att säkerställa leveranssäkerheten på kort sikt räknades härvid med ca 500 MW gasturbineffekt, som dock inte innebär någon större kostnadsmässig belastning. Med de aggregatutföranden som idag anses mest ekonomiska skulle effektintervallet 3000—5000 MW motsvara en årsproduktion av 10—15 TWh/år. Trots att Vattenfalls studie endast är giltig för det stu— derade aggregatet, förefaller det rimligt att preliminärt antaga att produktionsutjämning kan åstadkommas till mått— liga kostnader för upp till 10—15 TWh/år vindkraftproduk—

tion. Detta problemområde är f n föremål för omprövning.

I Vattenfalls studie från 1974 angavs vindkraftens kostnad till 15—20 öre/kWh vid aktuella vindförhållanden. De två amerikanska konstruktionsstudier som ingår i ERDA:s vind— energiprogram har 1976 angivit kostnaden till 7,7 (General Electric) respektive 9,0 öre/kWh (Kaman) vid vindförhål— landen som uppnås vid de bästa svenska lägena. En västtysk statlig utredning anger kostnaden 1976 till ca 4 öre/kWh under samma förhållanden och till det dubbla vid vindhas— tigheter som förekommer allmänt i Sveriges kustland. Det är osäkert i vilken utsträckning dessa värden innefattar kostnader för anordningar på platsen, nätanslutning, ef— fektreserv och regleringsåtgärder. Pågående systemanalys— arbete antyder preliminärt lägre kostnader än vad Vatten— fall kom fram till (se vidare nedan). En komplikation,

som gör det mycket svårt att idag göra tillförlitliga kostnadsberäkningar, är att lämplig tillverkningsteknik

än så länge saknas för rotorbladen, vilka upptar en stor del av totalkostnaden. Dessutom saknas driftserfarenhet. Kostnaderna är vidare avhängiga av storleken av serierna vid produktion. Kostnadsbedömningar gjorda inom NE—program—

met redovisas i ett särskilt avsnitt nedan.

Man torde kunna utgå ifrån att några väsentliga produk— tionsbidrag från vindkraft inte kan förutses före 1985 på grund av den tid som krävs för att genomföra NE—program— met och därefter i rimlig takt utveckla och tillverka

vindkraftaggregat i tillräcklig mängd.

I syfte att visa dels det tekniska införandets alla skeden, dels det pågående programmets samband med dessa, presente— ras nedan ett tänkbart scenario för utvecklingsprogrammet och ett ev följande införande i energiproduktionssystemet. Detta scenario redovisar sammanfattningsvis både den unge— färliga kostnaden för olika skeden och däri ingående akti— viteter. Scenariot är närmast av exemplifierande natur. Frågan behandlas mera detaljerat med olika varianter i in—

satsplanen.

Period och kostnad i 1976 års Skede kostnadsnivå Aktiviteter

a) Studier l975—l977(l981) Grundläggande tekniska stu— och dier. Konstruktion och till— försök 30—37 Mkr verkning av försöksaggregat.

Driftprov med försöksaggre— gat. Modifieringar och nya prov med försöksaggregat. Meteorologiska studier. Samverkan med kraftsyste— met. Miljöfaktorer.

b) Fullskale— 1977—1981 Konstruktionsstudier, prototyp offertarbete och beställ— 40—130 Mkr ning av fullskaleprototyper.

Lokalisering. Konstruktion. Tillverkning. Driftsprov.

c) Demon— 1979—1983 Systemprojektering. Serie— strations— anpassning. Upphandling. grupp 130—170 Mkr Leveranser. Drifttagning.

Demonstration av energi— produktion.

d) Beslut om 1983—1985

införande i det svenska

energi— produk— tionssy—

stemet.

5.2 Hittills uppnådda resultat

5.2.1 Vindförhållanden

Sverige är beläget inom det 3 k västvindbältet och har där— med bättre vindenergitillgångar än flertalet områden på jorden. Tillgänglig Vindenergi kan uppskattas med hjälp av medianvindstyrkan, som är den vindhastighet som överskrids under hälften av årets timmar. Medianvind över 8 m/s på

100 m höjd uppnås inom ett betydande område i södra Skåne samt inom mindre områden på Västkusten, öland och Gotland.

Medianvind mellan 7 och 8 m/s råder utmed Västkusten, inom

ett bälte i Skåne—Blekinge, på Öland och Gotland, öster om Vättern samt i norra Uppland. Mellan 6 och 7 m/s uppnås inom vidsträckta områden i södra Sverige. Med undantag för mindre områden utmed Bottenviken är vindförhållandena då— liga i norra Sverige. I fjällområdena är kunskaperna om vindförhållandena bristfälliga på grund av det glesa ob— servationsnätet, men tillgängliga data tyder på att fjäl—

len inte är lämplig plats för vindkraftaggregat.

lnom korta tidsperioder är tillgången på Vindenergi mycket ojämn. Stark vind råder sällan så länge att ett vindkraft— aggregat kan avge full effekt mer än ett dygn i sträck.

På några timmar kan vinden avta från full styrka till ett värde, som gör att ett vindkraftaggregat slutar att avge effekt. Detta ställer stora krav på kraftsystemets möjlig— heter att utjämna produktionen och skärper behovet av att

prognosmetoder för vindstyrka utvecklas.

Sett över längre perioder har vinden en markant årstids— variation på så sätt att energitillgången är större under vinterhalvåret än under sommarhalvåret. På grund av bl a sjöbrisen blåser vinden kraftigare på dagen än på natten.

Denna skillnad avtar dock med höjden över marken.

Vid öppna platser utmed kusterna är vindenergitillgångarna

på 100 m höjd normalt omkring tre gånger större än på 10 m

höjd, mätt över en viss yta i vinden. I inlandet kan skill— naden öka till en faktor fem ä sex. Detta förhållande gyn—

nar stora vindkraftaggregat, som når upp till de högre

höjderna.

5.2.2 Aggregatstudier

Endast den propellerliknande, horisontalaxlade vindturbi— nen har än så länge nått en sådan grad av utveckling, att

det är meningsfullt att genomföra detaljerade konstruk—

tions— och kostnadsberäkningar. Efter vad som idag är

känt ger den också de bästa utvecklingsmöjligheterna, ge— nom att mängden konstruktionsmaterial i förhållande till utvunnen energimängd kan hållas nere tack vare liten blad—

yta och relativt högt varvtal.

För att man på ett tidigt stadium skulle få praktiska kon— struktions— och tillverkningserfarenheter och i ett senare skede provningsmöjligheter beställdes ett försöksaggregat utrustat med en tvåbladig vindturbin med 18 m diameter. Det placerades vid Kalkugnen nära Älvkarleby. Provningen,

som inleddes i april 1977, har hittills förlöpt normalt.

En tvåbladig vindturbin kan utvinna 70 80 Z av den energi som teoretiskt finns tillgänglig i vinden. Därför lönar det sig sällan att genom förfinad konstruktion ytterligare höja energiutbytet. En ökning av bladantalet till tre ökar ener— giutvinningen med några procent, men medför en dyrare kon—

struktion.

Utformningen av vindturbinen har en avgörande betydelse för aggregatens konkurrenskraft. Studierna visar att ekonomiska konstruktioner kan uppnås genom flera alternativa utföran— den på huvudtemat horisontalaxlade, fåbladiga vindturbiner. Som konstruktionsmaterial i bladen kan svetsat stål, alumin eller kompositmaterial med kol— och glasfiber väljas. Bl a på grund av skillnader i vikt leder materialvalet till sinsemellan relativt olika konstruktioner. Valet av navtyp

har stor betydelse.

I avsikt att bl a ge underlag för kostnadsberäkningar stu— derades aggregat i storlekarna 50 och 100 m turbindiameter utförligt. Den mindre aggregatstorleken är i normalfallet försedd med 1 MW generator och den större med en 4 Mw gene— rator. De bägge aggregatstorlekarna utfördes i varianter med tunga blad av svetsat stål samt en okomplicerad nav— konstruktion, och lätta blad av kolfiberarmerad plast eller

aluminiumlegering. Förutom dessa studier, som utfördes av

Saab—Scania, har kompletterande analyser utförts av andra

grupper inom och utom landet.

5.2.3 Lokaliseringsmöjligheter

Inom områden med goda vindförhållanden undersöktes möjlig— heterna att lokalisera vindkraftaggregat genom att provi—

soriskt uppställda lokaliseringskriterier prövades på olika områden. I kriterierna ingick bl a att restriktiv lokalise— ring tillåts inom områden för friluftsliv och kulturminnes— vård men inte alls inom detaljplanelagda områden och natur— vårdsområden. Det visade sig därvid att på ytor med median— vind minst 7 m/s på 100 m höjd, vilka totalt omfattar nära

2

12 000 km , var lokalisering möjlig utan inskränkningar på

55 Z och med restriktioner på 15 Z av ytan.

Detaljstudier av lokalisering av grupper med vindkraft— aggregat genomfördes i Skåne, norra Uppland och på Gotland. Med hänsyn till att man bör undvika energiförluster på grund av att aggregaten skuggar varandra tillämpades loka— liseringsmodeller, där aggregaten i medeltal står på 13 turbindiametrars avstånd från varandra. Till följd av upp— ställda restriktioner med bl & tillåtet avstånd till en— skilda byggnader (200 m) och samhällen (1 000 m) kunde i

medeltal 80 % av de tänkta aggregatplatserna användas.

Följande beräkning av möjlig vindkraftutbyggnad förutsätter att lokalisering tillåts utan inskränkningar på de ytor, som enligt de provisoriskt uppställda kriterierna saknar restriktioner, och på hälften av de ytor som har vissa restriktioner. Hänsyn har inte tagits till möjligheterna

att ordna produktionsutjämning.

Ytor med minst 7 m/s medianvind på 100 m höjd beräknas kunna rymma ca 3 300 aggregat med turbindiameter 100 m, vilka skulle producera ca 32 TWh elkraft under normalår.

Om man i stället valde aggregat med 50 m diameter skulle

antalet öka med en faktor fyra och produktionen minska till 2/3. Områden med 6—7 m/s skulle överslagsmässigt kunna ge 95 TWh/år fördelat på 13 000 aggregat med 100 m turbindia-

meter.

5.2.4 Samkörning med kraftnätet

En liten utbyggnad av vindkraft kan utan vidare tas emot av kraftnätet. För en större utbyggnad måste särskilda resurser för reglering och reserveffekt skapas, t ex genom effektutbyggnader i vattenkraft. År 1974 angav Vattenfall i en utredning att 3000—5000 MW (motsvarar ca 7,5—12,5 TWh/år) vindkraft kan tas emot av kraftsystemet med mått— liga kostnader för produktionsutjämning. Om denna bedöm— ning håller i realiteten undersöks genom nya kraftbalans— studier baserade på bättre underlag. Dessa Väntas kunna

genomföras under hösten 1977.

5.2.5 Miljö och säkerhet

En uppenbar följd av en vindkraftutbyggnad blir dess in—

verkan på landskapsbilden.

Genom konstruktiva hänsyn och regelbundna inspektioner bör det vara möjligt att göra sannolikheten för allvarliga haverier utomordentligt låg. Detta skall ses mot bakgrunden att ett lossnat turbinblad kan slå ned flera hundra meter från aggregatet. För att undvika att is kastas från aggre— gatet under isbildningsförhållanden (underkylt regn) kan

det bli nödvändigt att införa avisningssystem, vilka exempel—

vis kan utnyttja generatorns kylluft.

Störande buller har inte uppstått vid tidigare vindkraft— aggregat. Teoretiska beräkningar tyder på att ett stort aggregat kan komma att höras över bakgrundsbruset på 500 m avstånd i vindriktningen. Alstring av infraljud i olämplig

mängd bedöms osannolik.

Ingen störande inverkan på fågellivet finns rapporterad

från tidigare. Så länge det är ljust bedöms det inte sanno— likt att fåglar kommer att kollidera med torn eller turbin. Nattetid bestäms kollisionsrisken av den slumpmässiga sanno— likheten för träff. Flertalet nattflyttande fåglar flyger dock högre än de höjder som är aktuella för vindkraftaggre—

gat.

Teoretiskt kan ett vindkraftaggregat inverka på lokalklima— tet, eftersom energi bortförs ur atmosfären. Det är dock

utomordentligt svårt att kunna påvisa någon sådan inverkan.

Eventuella telestörningar kommer bl a att undersökas vid

försöksaggregatet vid Kalkugnen.

I den mån särskild produktionsutjämning måste tillgripas

skall dess miljöverkningar hänföras till vindkraften.

En genomförd energianalys visar att ett vindkraftaggregat

i detta avseende tjänar in sig självt på mindre än ett år.

Framtida rivning av ett betongtorn, som är den enda kompo— nent som kan ge någon egentlig rivningskostnad, beräknas

kunna kosta några procent av aggregatkostnaden.

5.2.6 Aggregat för lokala behov

Genom en behovs— och marknadsstudie, vilken väntas föreligga tidigt under hösten 1977, undersöks möjligheterna för mindre vindenergianläggningar, vilka kan tillgodose lokala behov. Utgångsläget för dessa är väsentligt sämre än för stora an— läggningar på grund av att vindförhållandena är dåliga på lägre höjd och att det allmänt är svårt att tillverka och

driva en liten anläggning lika ekonomiskt som en stor.

Användningen av vindkraftaggregat för restelektrifiering

av exempelvis avsides belägna gårdar förefaller inte kunna bli stor, eftersom flertalet av de 400 permanenta bostäder som idag saknar elström beräknas kunna få kraftledningsan— slutning för rimliga kostnader. Uppvärmning av permanenta bostäder med värme från individuella vindenergiaggregat förefaller preliminärt att bli dyrbar. Underhållsvärme för fritidshus kan ge en viss marknad för måttligt stora aggre— gat, speciellt om det skulle bli förbjudet att utnyttja el— ström från elnätet för sådana ändamål. Användning av vind— turbiner för uppvärmning av växthus har en svår konkurrens— situation. Olika myndigheters behov av vindkraftaggregat för att exempelvis driva radiosändare, fyrar m m förefaller att vara litet. Det finns troligen en potentiell marknad för flera hundra aggregat per år i samband med export av

exempelvis telestationer till otillgängliga områden. 5.2.7 Ekonomisk bedömning

Vid beräkning, gjord enligt gängse praxis inom kraftindu— strin, blir kostnaden, enligt beräkningar gjorda inom NE:s program, för elektricitet producerad med 100 m vindturbiner placerade inom områden med minst 8 m/s medianvind 14 öre/kWh, med 7—8 m/s 18 öre/kWh och 6—7 m/s 23 öre/kWh (kostnadsläge våren 1977). Det förefaller vara möjligt att bl a genom ytterligare ökad storlek pressa kostnaden något. Härtill kommer kostnaden för produktionsutjämning med uppskattnings— vis 0—5 öre/kWh beroende på utbyggnadens storlek. Med mindre vindturbiner och inom områden med sämre vindförhållanden

blir kostnaden högre.

Kostnadsuppgifterna måste bedömas mot bakgrunden att det ännu inte finns tillgång till en prototyp till en anlägg— ning i kommersiell skala. Man kan dock dra den slutsatsen

att det finns mycket goda skäl att driva utvecklingsprogram—

met vidare, i första hand mot framtagning av prototyper i full skala.

En närmare redogörelse för det sätt varpå kostnadsberäk—

ningen gjorts ges i NE:s resultatrapport "Vindenergi i

Sverige" (NE 197712).

5.3 Sammanfattning

Energin i vinden kan omvandlas till elektricitet som matas in på kraftnätet. Detta kan ge väsentliga energiförsörj— ningsbidrag. I dagens läge är det rimligt att räkna med att 10—30 TWh/år (motsvarar 15—40 Z av dagens samlade elproduk— tion) kan produceras med hjälp av vindkraft år 2000. Serie— installation av aggregat sker härvid väsentligen under

1990—talet.

NE:s utvecklingsprogram för vindkraft bedrivs i samarbete med kraftproducenter, tillverkande industri och berörda myndigheter. Uppläggningen av programmet innebär att stu— dier och försök, bl a med aggregat i full skala, bedrivs under tiden fram till 1983—85. Programmets syfte är att ge ett allsidigt beslutsunderlag för ett energipolitiskt ställningstagande till användning av vindkraft för elpro—

duktion i Sverige.

Hittills uppnådda resultat är lovande — väsentliga faktorer

återstår dock att verifiera. Resultaten hittills indikerar

— Vindförhållandena i Sverige gynnar stora aggregat

(ca 100 m turbindiameter).

— Det finns markområden med erforderlig vind och utan prohibitiva restriktioner som kan rymma 3 300 aggregat med 100 m turbindiameter. Detta skulle möjliggöra ett eltillskott om ca 30 TWh

under ett normalår.

Kostnaden för ett lämpligt utformat vindkrafttill— skott kan bedömas bli ca 15 öre/kWh upp till ut— byggnadsnivån 3000—5000 MW. Vid större utbyggnad tillkommer kostnaden för produktionsutjämning med upp till 5 öre/kWh beroende på utbyggnadsgraden. Med mindre turbiner och inom områden med sämre

vind blir kostnaden väsentligt högre.

Försök med prototyper i full skala är nödvändiga

för att göra en säker bedömning av vindkraftens

möjligheter i Sverige.

SOU 1977: 61 6. INSATSPLAN 6.1 Programorganisation och insatsstruktur

Vindenergiprogrammets olika delar och däri ingående pro—

jekt (se bilaga 1) samverkar redan i dagsläget i ett sam—

manhållet insatsprogram med gemensam planering och ledning.

Ledningsgruppen för Vindenergi (NELV) och dess vindenergi— sekretariat (se bilaga 2) har en central rådgivande funk— tion. Beslut bereds i vindutskottet (VU). NE:s programled—

ning har förstärkts med konsulter (NE/SU).

Programmet är indelat i följande tre programdelar, vilka

tidsmässigt utgör tre programfaser:

I STUDIER OCH FÖRSÖK II FULLSKALEPROTOTYP III DEMONSTRATIONSGRUPP

Härtill kommer de fortlöpande aktiviteterna:

PROGRAMLEDNING KUNSKAPSUTVECKLING INTERNATIONELL KOORDINERING

Insatsstrukturen beskrivs grafiskt i bilaga 4, i vilken

också programdelens delaktiviteter anges.

Programorganisationen bör ses över i samband med att pro— gramfasen II börjar. Ett programråd bör inrättas och sär—

skilda lednings—, planerings, eller arbetsgrupper inrättas

för de olika programdelarna. NE:s programledning behöver

förstärkas ytterligare.

6.2 Pågående verksamhet

Programmet befinner sig i dagsläget i genomförandet av fasen STUDIER OCH FÖRSÖK. Planeringen av fasen FULLSKALE— PROTOTYP pågår för närvarande.

I det följande anges kortfattat dagsläget för några av de i programdelen STUDIER OCH FÖRSÖK ingående aktiviteterna. En grafisk framställning av programdelens detaljer ges i

bilaga 3.

6.2.1 Vindenergiprospektering

I etapp 1 och 2, vilka har genomförts under februari 1975 — januari 1977, har ingått en inventering av befintligt meteorologiskt bakgrundsmaterial och viss grundläggande

metodutveckling.

Målsättningen för pågående etapp 3 är att ge ett förbättrat underlag för bedömning av vindenergiresurserna i Sverige

och att ge dimensioneringsdata för aggregat (turbulensstu— dier). Etapp 3 beräknas vara avslutad vid årsskiftet 1977—

1978.

Under våren 1977 initierades ett långsiktigt mätprogram för säkerställande av meteorologiska data, nödvändiga för lo— kaliseringsval och bedömning av vindenergiproduktionsför— hållanden inkluderande utveckling av relevanta vindprognos—

metoder.

6.2.2 Koncept— och systemstudier

I ett inledande skede genomfördes förstudier av olika al—

ternativa system. Detta gav underlag för den pågående

satsningen på horisontalaxlade fåbladiga vindenergiaggre— gat. För närvarande pågår en grundlig analys av det valda systemets olika delar och alternativa utformningar. Detta arbete kommer att slutföras under sommaren 1977. Saab—Scania

AB utför på NE:s uppdrag arbetet.

Parallellt med dessa studier har två kompletterande studier av alternativa system med samma beräkningsförutsättningar beställts, den ena i Västtyskland (Hötter), den andra i Sverige (AIB/Boestad). Även resultatet av dessa båda stu—

dier kommer att föreligga sommaren 1977.

Vid svenska högskoleinstitutioner har genomförts studier av vindkraftaggregats elsystem och dess delar. För närva— rande fortsätter detta arbete i samverkan med såväl ovan— stående fördjupade systemanalys och byggandet av försöks— aggregat. I en planerad framtida etapp kommer arbetet att inriktas mot alternativa elsystem, främst nya typer av ge— neratorer som bättre ansluter till vindenergisystemets

krav. 6.2.3 Försöksaggregat och prov

Våren 1976 beställdes hos Saab—Scania AB, efter omfattande förstudier, ett försöksaggregat med 50 kw effekt och 18 m rotordiameter. Aggregatet nar färdigställts och leverans— proven pågår under sommaren 1977, varefter provningspro— grammet kan inledas hösten 1977. Provningsperiodens längd

uppskattas för närvarande till ca tre år. 6.2.4 Lokaliseringsstudier m m

En omfattande utredning har påbörjats vari förutsättningarna för att anlägga vindkraftverk i olika geografiska regioner undersöks. Hänsyn tas härvid till restriktioner i form av konflikt med andra planintressen. Arbetet genomförs på NE:s uppdrag av Vattenfall. Det långsiktiga målet för dessa stu—

. o . _ u . . N . . . nadsnlvan saval for hela Sverige som for regioner 1 Sverige.

Lokaliseringsstudierna inriktas i fortsättningen på att finna tre lämpliga platser för driftsprov med fullskale— prototyper och/eller demonstration med en gruppstation

med ca 10 aggregat. En plats bör härvid ligga i Vattenfalls region och studierna genomförs i detta fall i samarbete mellan NE och Vattenfall. En andra plats bör ligga i Syd— krafts region och motsvarande samarbete ske. En tredje

plats bör ligga på Gotland.

I samband med lokaliseringsstudierna undersöks mera för— djupat vindkraftaggregatets samverkan med det övriga kraft— systemet. Detta arbete är av väsentlig betydelse för de praktiska möjligheterna att kunna koppla in vindkraft på

nätet.

Parallellt härmed sker också i fortsättningen ytterligare undersökningar av eventuella faktorer av betydelse för en teknikvärdering av vindkraft (visuellt intryck, fågelpå—

verkan, telestörningar, infraljud, säkerhet m m). 6.2.5 Internationellt samarbete

Diskussioner om samarbetsprojekt inom IEA håller för när— varande på att gå in i ett avgörande skede. Det framstår i dagsläget som sannolikt att ett omfattande avtalsbundet

samarbete kommer att kunna börja etableras mot slutet av

1977.

Vid sidan om IEA—samarbetet fortsätter den fortlöpande be—

vakningen av utvecklingen utomlande utanför IEA.

6.3 Planerad verksamhet — ambitionsnivåer

Vid sidan av detaljplaneringen av slutförandet av program— delen STUDIER OCH FÖRSÖK, med tonvikt på utvärdering av

planering av programfaserna FULLSKALEPROTOTYP och DEMON—

STRATIONSGRUPP. I tidigare programplaner beskrivna fyra al— ternativ har bl a genom diskussioner med industriintressen— ter reducerats till tre. En översiktlig framställning av de

tre alternativen ges i bilaga 4.

Utgångspunkten för de alternativa uppläggningarna har varit olika sätt att utveckla och prova fullskaleprototyper och därefter genomföra en demonstration med en gruppstation

med 10 aggregat. Detta antal bedöms f n vara det minsta som är representativt för de förhållanden som kommer att råda vid driftsmässig elproduktion med vindkraft. Det har härvid visat sig att 1982—83 är den tidigast tänkbara tidpunkten för en genomförd demonstration av elproduktion av vindkraft i nämnvärd omfattning (10—50 MW installerad effekt). En förutsättning är härvid att utvecklingsarbetet får ske sys— tematiskt och i steg baserade på erfarenheterna från tidi— gare stegs utvecklings— och utredningsresultat. Härvid blir det nödvändigt att prototypfasen igångsätts tidigt och på bred front, så att erfarenhetsbakgrunden för demonstrations—

fasen blir stabil.

NE—programmet VINDENERGI kommer väsentligen att vara genom— fört sedan programfasen DEMONSTRATIONSGRUPP genomförts — under förutsättning att den blir framgångsrik. Den ger det underlag som behövs för beslut om införande av vindkraft i elproduktionssystemet. Det kan tänkas att elproducenterna själva dessförinnan väljer att starta egen utvecklingsverk— samhet av jämförbart format. En möjlighet är härvid att pro— gramfasen DEMONSTRATIONSGRUPP genomförs i elproducenternas

regi.

I ett alternativ konstrueras endast en fullskaleprototyp medan i de båda andra alternativen Ere prototyper med olika teknisk utformning tas fram. Tre tekniskt olika prototyper innebär Väsentligt lägre teknisk risk i prototypfasen. Två prototyper förutsätts tas fram av svensk industri och den

sig i motsvarande situation då det gäller vindkraftutveck— ling (bl a USA, Västtyskland och Danmark). Diskussioner om

ett sådant samarbete har inletts.

Det som i övrigt skiljer de tre alternativen åt är tid— punkterna för vissa nyckelbeslut, kostnaderna för hela ut— vecklingsarbetet och dessa kostnaders fördelning på energi— forskningsprogrammets treårsperioder, samt den tekniska risk som är förbunden med utvecklingsarbetet. I det lägre alternativet utgörs en bestämmande faktor av den gällande budgetmässiga restriktionen för treårsperioden 1975/76 77/78. I de båda högre alternativen har denna restriktion släppts för att åstadkomma en tekniskt rimligare och säk—

rare utveckling.

De båda alternativ med tre prototyper skiljer sig från varandra då det gäller utvecklingstid och teknisk risk. Alternativ 2 innebär en rimligt lång utvecklingstid som möjliggör att erfarenheterna från drift av fullskalepro— totyperna till fullo kan tas till vara innan beslut om tillverkning av demonstrationsaggregaten tas. I alternativ 3 har utvecklingstiden kortats för att möjliggöra tidigaste tänkbara demonstration. Detta alternativ har karaktären av kraschprogram och innebär att normal ingenjörspraxis vid utvecklingsarbete inte varit dimensionerande för tidplanen.

Detta medför en viss teknisk risk.

Alternativ 1

Programfasen FULLSKALEPROTOTYP inleds vid en tidpunkt som bestäms dels av de ekonomiska skälen ovan, dels av att er— farenheterna från fasen STUDIER OCH FÖRSÖK till fullo skall ha utvunnits. Efter någon typ av offerttävlan väljs SE typ av fullskaleprototyp. Beslut om erforderliga medel för stu— dier och specifikationsarbete samt offertarbete tas under våren 1978. Beslut att beställa fullskaleprototyp tas under våren 1979. Beslut att genomföra en demonstration kan tas

konstruktionsarbete (hästen 1979), dels beslut att anlägga demonstrationsgruppen (hösten 1981). Programmet resulterar

i demonstration av energiproduktion 1984. Kostnaden för hela utvecklingsprogrammet bedöms bli 230—270 Mkr, varav 50—60 hkr under treårsperioden 1978/79—80/81. Denna plan innebär att stora tekniska och ekonomiska risker kvarstår under

demonstrationsfasen.

Algegngtiy_3 (obs ordningsföljden)

Denna plan är upplagd för att dels genomföra demonstration så tidigt som möjligt, dels fördela utvecklingsarbetet så att de största tekniska och ekonomiska riskerna tas under prototypfasen. Demonstration av energiproduktion kan ske redan 1982. Den ökade säkerheten att nå utvecklingsmålet följer av att tre olika prototyper utvecklas. Fördelarna ovan kan emellertid endast uppnås om ett beslut att starta utvecklingsarbetet för de tre prototyperna tas i september 1977 och att medelsramen för innevarande treårsperiod ut— ökas. Beslut angående prototypfasen kan tas i totalt tre steg, dels det redan nämnda startbeslutet i september 1977, dels beslut om konstruktionsarbete för de tre prototyperna samt anläggande av den första prototypen (våren 1978), dels beslut om anläggande av de två återsåtende prototyperna (hösten 1978). Beslut om demonstration kan i detta fall tas i två steg på samma sätt som i alternativ 1 (hösten 1978 och våren 1980). Totalkostnaden blir 300—350 Mkr, medelsbehovet för perioden 1978/79—80/81 blir 210—220 Mkr. Medelsbehovet under innevarande treårsperiod 1975/76—77/78 ökar med 6—7

lkr till sammanlagt 25 l&r.

Alternativ 2

Med bibehållande av det lägre tekniska risktagandet i pro— totypetappen innebär denna plan att demonstrationsgruppen senareläggs så mycket, att erfarenheterna från driftspro— ven med fullskaleprototyperna till fullo kan tillvaratagas. Detta möjliggör dels att erfarenheter från driftsproven

nen av demonstrationsaggregaten, dels att beslut om an— läggande av en demonstrationsgrupp kan tas i flera steg. Detta fall innebär i likhet med alternativ 3 att beslut om att starta prototyparbetet tas i september 1977, även öv— riga beslut ligger som i alternativ 3, utom att beslut att

anlägga demonstrationsgruppen kan senareläggas till hösten

1982.

6.4 Sammanfattande beslutstidtabell

Beslut angående: Alt 1 Alt 2 Alt 3

2595952225599

Specifikation, offertarbete V 1978 H 1977 H 1977 Konstruktionsarbete V 1979 V 1978 V 1978 Anläggning prototyp 1 V 1979 V 1978 V 1978 Anläggning prototyp 2,3 ———— H 1978 H 1978 Dseeeszzätisssåésse

Tillverkning H 1981 V 1982 V 1980

6.5 Medelsbehov

I enlighet med ovanstående bedöms i dagsläget medelsbehovet

bli:

Medelsbehov, Mkr

Alternativ 1975/76—77/78 78/79—80/81 81/82—83/84

l. "Demonstration 1984 med hög 18 50—60 160—190 teknisk risk

2. "Demonstration 1985 med lägre 25 140—150 135—175 teknisk risk"

3. "Demonstration 1982 med viss teknisk risk"

25 210—220 65—105

Projektförteckning — Vindenergi

NE—pro— jektnr

Projektnamn Projektstödbelopp

Bilaga 1

Projektledare Stödmottagande institution

5060 022 Studium av dagens och morgon—

5060 031

5060

5060

5060

5060

5060

103

111

121

141

151

dagens elsystemfrågor vid introduktion av vindkraft Etapp 1 89 175 kr Etapp 2 261 150 kr

Tillverkning och uppförande av Vindenergiförsöksaggregat 50 kW. Genomförande av vind— energisystemstudie 6 492 000 kr

158 000 kr (tillägg)

Kartläggning och utvärdering av vindenergiresurserna i

Sverige

Etapp 1 finansierad av STU Etapp 2 484 000 kr Etapp 3 665 000 kr

Bidrag till uppförande och provning av 6 kW vertikal— axlat vindelverk 30 000 kr

Systemstudie av alternativt horisontalaxlat vindkraft— verk 102 000 kr

Nya horisontalaxlade vind— kraftverk med integrerad transmission 23 000 kr

Vidarebearbetning och plane— ring av aktiviteterna "tek— nikvärdering" och "alterna— tiva konfigurationer" inom NE:s vindkraftprogram 280 000 kr

Prof S von Zweyg— bergk Inst för elektro— maskinlära, CTH

Civ ing A Fischer Saab—Scania AB Linköping

Byråchef L E Ols— son

SMHI

Norrköping

Civ ing K Norbäck Sydkraft AB Malmö

Prof dr U Hötter Forschungsinst Windenergie— technik der Universität Stuttgart

Tekn dr 0 Ljung— ström Forskningsstationen Stockholm

Tekn dr 0 Ljung— ström Forskningsstationen Stockholm

NE—pro— jektnr

5060

5060

5060

5060

5060

5060

5060

5060

5060

171

192

201

211

221

231

241

252

261

Projektnamn Projektstödbelopp

Vattenfalls anläggningsarbe- te vid Kalkugnens vindkraft— station 590 000 kr

Uppdrag till Svenska Utveck— lingsaktiebolaget gällande vindenergiprogrammet Etapp 1 342 000 kr Etapp 2 475 000 kr

Förstudier gällande vind— energiutvinning för elkraft— produktion (tidigare ett STU—projekt) 200 000 kr

Tyristoromriktare för vind— kraftverk (tidigare ett STU—projekt) 27 000 kr

Hydraultransmission med reg— lersystem för fritt rotor— varvtal (tidigare ett STU— projekt) 31 000 kr

Study regarding Energy Effectivness of Arrays of Wind Energy Collection Systems 91 000 kr (US$ 20 000) Uppföljning av Aerovironment Inc studie enligt projekt 5060 231 50 520 kr

Teknikvärdering av vind— energisystem Etapp 1 Etapp 2

22 250 kr 25 000 kr

Utredning av icke nätanslut— na vindkraftaggregat 390 000 kr

Projektledare Stödmottagande institution

Civ ing G Grusell Statens vatten— fallsverk Stockholm

Övering S Hugosson Svenska Utveck— lings AB Stockholm

Civ ing A Fischer Saab—Scania AB Linköping

Prof S von Zweyg— bergk Inst för elektro— maskinlära, CTH

Civ ing R Anders— son Praktisk Teknik AB Västerås

P B S Lissaman Aerovironment Inc Pasadena, Cal USA

Doc U Högström Meteorologiska inst Uppsala univer— sitet

Prof L Thörnqvist Inst f värme— och kraftteknik LTH

Prof S Luthander LUTAB Ingenjörs— byrå AB Bromma

NE—pro— jektnr

Projektnamn Projektstödbelopp

Projektledare Stödmottagande institution

___—___—_—————————

5060

5060

5060

5060

5060

5060

5060

5060

271

283

301

311

321

351

412

421

Anskaffning av och experiment

med 15 kw horisontalaxlad

vindturbin 60 000 kr

Konceptstudie av vindkraft— verk enligt prof G Boestad Etapp 1 — 2 330 000 kr Etapp 3 350 000 kr

Anskaffning och installation av meteorologisk mätanslut— ning vid försöksanläggningen för vindkraft vid Älvkarleby 160 000 kr

Uppdrag till flygtekniska försöksanstalten gällande studium av alternativa vind— energikonfigurationer 820 000 kr

Teoretisk studie av infra— ljud och ytmarkvågor i när— heten av vindturbiner 42 500 kr

Beräkning av energibalans för enskilt vindkraftaggre— gat och för system av vind— kraftaggregat 25 000 kr

Utarbetande av hjälpmedel vid utvärdering av alter—

nativa vindenergikoncept Etapp 1 15 000 kr Etapp 2 85 000 kr

Utveckling av vindprognos— metoder avpassade efter be— hovet vid en större vind— kraftinstallation samt verifiering genom utvärde— ring av gjorda prognoser 477 000 kr

Civ ing U Uude— lepp Euroc Develop— ment AB Malmö

Civ ing T Enérus Allmänna Ingen— jörsbyrån AB Stockholm

Byråchef L E Olsson

SMHI Norrköping

Gen dir Åke Sundén Flygtekniska försöksanstalten Stockholm

Doc L Liszka Kiruna Geofysiska Institut

Kiruna

Civ ing K Jirlow AB Atomenergi Studsvik

SIKOB AB Ingenjörscentrum Solna

Avd dir L Ranna— leet SMHI

Norrköping

NE—pro— jektnr

Projektnamn Projektstödbelopp

Projektledare Stödmottagande institution

5060 432

5060 461

5060 471

5060 481

Projektadministrativt arbete inom NE:s vindenergiprogram Etapp 1 10 000 kr Etapp 2 45 000 kr

Sannolika störningar på få— gellivet vid vindkraftverk 12 982 kr

Visualisering av vindkraft i landskapet 40 000 kr

Utveckling och tillverkning av kompositrotorblad för vindkraftaggregat

425 000 kr

Statskonsult AB Solna

Fil dr T Alerstam Zoologiska inst Lund

Hasse Kristensen Lantbrukshögskolar Alnarp

Karlskronavarvet AB Karlskrona

ILEDNINGSGRUPPEN FÖR VINDENERGI, NELV

Ledamöter:

Generaldirektör Åke Sundén Professor Stig Borglin Överingenjör Lars Hannervall Docent Herman Helgesen

Tekn dr Olle Ljungström Direktör Lars Norlin

Fil dr Lars E Olsson Civilingenjör Bengt Schmidt

Civilingenjör Lars Rey

Sekretariat:

Överingenjör Sven Hugosson

Civilingenjör Staffan Engström

NE:s programledare:

Byrådirektör Kurt B Hedén

Bilaga 2

ordförande

SU SU

Bilaga 3

SAMMANFATTNING AV PÅGÅENDE VERKSAMHET

Följande två blad visar den pågående verksamhetens delar,

tidsutsträckning och kostnader i tusental kronor.

Planerade, ännu ej gjorda åtaganden är markerade med ( ),

Etappskiften är markerade med ——%—.

UELPROGRAM — PROJEKT

VINDENERGIPROSPEKTERING SMHI, MISU, MIUU projekt

Aerovironment studie

MIUU uppföljning dito Mätprogram Kalkugnen Långsiktigt mätprogram +

prognos

SYSTEMANALYSER

Systemanalys Saab—Scania

Elsystem för vind

Systemstudie Hötter Konceptstudie AIB—Boestad

Nya HA—aggregat och Förpro— jekt AK samt 151 övrigt

Utvärderingsprojekt SIKOB KOMPLETTERANDE UTVECKLING

Alternativa konfigurationer

Nya generatorsystem

FÖRSÖKSAGGREGAT

Beställning Saab—Scania Vattenfalls åtaganden Planering av provprogram FA Kompositrotor KKRV Flappningnav Saab—Scania Kolfiberrotor Saab-Scania

Reservation försökskostn.

NE NR

5060 5060 5060 5060 5060 5060 5060 022 5060 5060 5060 151 5060 412 5060 5060 5060

1975/76/77

101 231 241 51 300 421

484 265

A———I

160

58

031 2 021/

950 521

102 680

121 281

141/ 303 411/ 100

311 031 171

3 900 590

5060 481

1—9—1—l

1977/78 1978/79

400

(50) (50)

(700) (400)

”om

(250)

(_50) (150)

1979/80

(50)

(350) (500) (150)

_150) (_00)

=s _1 000) (700) (1 300)

(200) (200)

(100)

O||||||lllllllllq

1980/81 1981/82

(50)

(350) (500)

"""—'|'”

ANM NR

Låg amb )thnSana, FASEN STUDIER OCH FÖRSÖK

svarande mot Fall l.

SAF MXTATINING HllIlLLSVARkÄDE VERKSAIDIET

BIL. 3 1

DELPROGRAM * PROJEKT 1975/76/77 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81 KRAFTBALANS OCH EKONOMI

Sammanlagringsstudie KGS Lokaliseringsstudier

Kraftekonomi och införande

ÖVRIGA SAMHÄLLSFAKTORER Projektplanering LTH

Vissa konkreta problem ICKE NÄTANSLUTNA SYSTEM

Sydkraft Darrieus—rotor

Euroc 15 kW—aggregat LUTAB Marknadsstudie

Lagringsstudie

Div äldre projekt

(300) (300)

Utvecklingsprojekt

GEMENSAMT

Programledning SU, konsulter

Utlandsuppföljning, inter— nationella projekt

mmmm

12—15 Mkr Se vidare

bilaga 4

Programreserv

SUMMOR exkl. samkostnader 12 346

18—20 Mkr Se vidare

bilaga 4

1981/82

ANM NR

Bilaga 4

PLANERAD VERKSAMHET — ALTERNATIV

På följande blad visas tre alternativa uppläggningar

av den fortsatta verksamheten.

PLAN FÖR VINDENERGI

PROGRAMDEL AKTIVITET

FULLSKALEPROTOTYP

Konstr-stud. och spec. Offertarbete och typval Lokalisering Konstruktion Tillverkning

Driftsprov

DEMONSTRATIONSGRP.

Införandestudier, ekonomi Systemprojektering Serieanpassning, konstr. Tillverkning, anläggning Stegvis drifttagande

Energiproduktion

Programledning, utredn. Kunskapsutveckling Internationella projekt

Studier och försök

18

ALTERNATIV 1

1977/78 & 1979/80 1980/81 1981/82

. q .- _ _ _ _-

50—60

1977—06—15

1982/83 1983/84

160—190

1984/85

BIL. 4:l

ANM (MKR)

Studier och försök 18—20

(Enl. bil. 3)

40—45

150-180 __._______________________________

20—25 ____—____________________

PLAN FÖR VINDENERGI

PROCRAMDEL AKTIVITET

FULLSKALEPROTOTYP

Kravspec, lastfallsdef. övriga systemarbeten Konstr—stud. och offerter

Lokaliseringsarbeten

PROTOTYP NR 1

Konstruktion Tillverkning, anläggning

Driftsprov

PROTOTYP NR 2, 3

Konstruktion Tillverkning, anläggning

Driftsprov

DEMONSTRATIONSGRUPP

Införandestudier, ekonomi Systemprojektering Serieanpassning, konst:. Tillverkning, anläggning Stegvis drifttagande

Energiproduktion

Programledning, utredn. Kunskapsutveckling Internationella proj.

Studier och försök

ALTERNATIV 2 BIL. 4:2

1977/78 1978/79 1979/80 1980/81 1981/82

1977—06—15

1982/83 1983/84

(MKR) 18—20

1984/85 ANM

Studier och försök (Enl. bil. 3)

77/78 6—7

r.. » lillil # o

40—45

m H

_ »» H |||||||||||||||||||||||||||||IITI |||||||||||||||||||||||||||||Ill!

1

80—90

"- |.|

IN

130

130—160

20—25 *** 300—350

iiiIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII IEIIIIIIIIIIIIIIIII

135—175—————-9

PLAN FÖR VINDENERGI ALTERNATIV 3 1977—06—1, BIL. 4:3

PROGRAMDEL AKTIVITET 1977/78 1978/79 1979/80 1980/81 1981/82 1982/83 1983/84 1984/85 ANM (MKR)

FULLSKALEPROTOTYPER Studier och försök 18-20 Kravspec, lastfallsdef. O. 5 (Enl. bil. 3)

övriga systemarbeten

Konstr—stud. och offerter Lokaliseringarbeten Till" sansla 77/78 6—7 PROTOTYP NR 1

Konstruktion

Tillverkning, anläggning

PROTOTYP NR 2,3 Konstruktion _- Tillverkning, anläggning nu. ___________________________ _- I— "-

Imm- _. 130—160 Programledning, utredn. _

K......sucveckung ___- hmm......u. pm,-_ ___-_ 20 25

s...... och fö.... -M-- / _ _ ””'””

25 210—220 | 65—105

DEMON STRATIONSGRUPP

Införandestudier, ekonomi Systemprojektering Serieanpassning, konstr. Tillverkning_ anläggning Stegvis drifttagande

Energiproduktion

Plan för NE—programmet GEOTERMISK ENERGI

1. NE:s löpande projekt

. NE:s planeringsgrupp för

geotermisk energi

. Strukturschema

Sid

458 459

461 463

465

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Värmeenergi finns lagrad i berggrunden. Det är tekniskt möjligt att med olika metoder utvinna och omvandla denna energi till användbar form, i första hand vattenburen vär— me och elektricitet. Programmet omfattar de åtgärder som är aktuella vid ett utnyttjande av den geotermiska ener— gin från något hundratal meter ned till ett tiotal kilo— meters djup i Sverige. Distributions— och konsumtionsle- den ingår inte i programmet annat än om särskilda skäl motiverar detta. Utnyttjande av värmeenergin i det över— sta ytlagret ("jordvärme") för uppvärmning av enstaka byggnader eller grupper av byggnader ingår inte. Detta tillhör BFR:s program.

Målet för verksamheten inom NE:s program är att, om inga prohibitiva hinder kan identifieras, utveckla tekniken för nyttiggörandet av den geotermiska energin därtill att kommersiell exploatering blir möjlig eller intill dess att statsmakterna beslutar stödja en utveckling på annat sätt än genom NE eller ett energipolitiskt beslut tas att

nyttiggörande i Sverige inte ska ske.

2 . ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Några säkra beräkningar av den mängd geotermisk energi som till acceptabla kostnader skulle kunna utnyttjas i Sverige har hittills inte gjorts. Överslagsberäkningar

ger nedanstående resultat.

Det torde finnas mellan 200 och 500 TWh potentiellt ut— nyttjningsbar energi lagrad som varmvatten över +500C i Skånes porösa berggrund (vilket vid 25 års utnyttjande motsvarar högst 2 TWh/år vid 10% verkningsgrad). Varmvatt— net är relativt lättåtkomligt via borrningsoperationer. Sådan utvinning skulle kunna ske med idag tillgänglig tek- nik. Hur stor del av den upplagrade energimängden som

skulle kunna utnyttjas är dock oklart.

En mycket översiktlig bedömning har också gjorts beträf— fande energiinnehållet i den svenska urberggrunden. Om berget mellan 2 och 3 km djup kyldes till ca +SOOC skulle energimängden 5 TWh frigöras per km2 landyta. På grund av rådande brist på kunskap om hur värmeutvinningen skall ske, är det för närvarande ej möjligt att ange hur stor del av detta energimagasin som det är tekniskt och ekono— miskt rimligt att utnyttja. Klart är dock att det är blott en mycket obetydlig del, kanske 4 5 tiopotenser lägre. Troligen kommer det att dröja till efter år 2000 innan

metoder för värmeutvinning från urberget färdigutvecklats.

mac-1:15: igt nqlms.zpk:_ruuqn€ ugn: . ' & . . lya-13:31 (mmm-n, cm— w; ring:]!!! — " . _ ;. f * — _ * : : ,4 su :?;cyev. rap-r &.an ggg" Waggih' - — .

"I"? W&W?! v:: tu.-nin]?- Hm.. .

EEG-"qi TWN: b:» MTLFEIEL'IIP m, m . cnew_m158'4_rll_-2_|3m_'1|_[ul.£u.:3_5n£ . _ ". - ' A i] ” . PM?" "”Y""! ." '"»P' "* FT Hl'rbjoilr' ' .. ' Lam» mimi-lm 4.1 yw ] namn 1. ' _ . * . A . _ inn Mercer -.u:-aa.-*31'f*'r5n)f Wee—cm'sru'alf '.H. _ 4.4 . _' * . Ä : 1,— . ...I'I ' "...”-hr; . FFHHG puh-m "nr.-lända. ",” 'TF'ÄWQ' lif-|"!!-

”!:-' Hrm ann 'Ttl mi

a'gqsu' ”IATHHQHP. lig.-fint; ! - _, -' Ä .. . , .- .. .; . ' |_ & usn gi. luftens: '.'gygrtrwulln.

'zuorménm. MEM." '; JHWHF när .'.'.

?Fjuä? Eur-une? ' = '» ' 'i .. unrcluruh'npn mmm [WE-f_en ptr—t muziq: 15.-quh—nmlgng

H*n. omval.—rigod'xr- mrl'rllut'

w." NIH ;"u. y'! rr 1 LT? lure,- Inn . * _

.uw :Hf mi .:.h'r'uirv |.oftlf'..:..x_” _ ' . : ' . :* _ ; ._I.

”'i' ' "'är-" |" '-a.rm-a'vrff"1 '"— 'at _ .. , . f _ I i . ".|.. '1 ”.': IMS-II .. ';". _ |. :v- | JA *F-

fill-".JI' (| vm";

3. NULÄCE

över hela världen produceras idag mer än 5 GW geotermisk effekt i form av lågtemperaturvatten, som används för uppvärmningsändamål. I USA finns sedan 1890—talet erfaren— het av geotermiska fjärrvärmesystem i städer. På Island bor omkring 100 000 människor i hus som uppvärms med geo— termalvatten. I Ungern finns hundratals geotermiska brun— nar som utnyttjas till uppvärmning, främst av nya bostads— områden. I Frankrike har 10 000 bostäder anslutits till

geotermiska värmesystem.

Geotermiskt utvecklingsarbete pågår för närvarande i vari— erande omfattning i ett SO—tal länder. Störst synes ar— betsinsatsen vara i USA, USSR, Island, Ungern, Tyskland och Frankrike. I USA studerar man i ett av projekten hur

värme kan utvinnas ur torra bergformationer.

I Sverige har VIAK AB genomfört en förstudie avseende möj— ligheten att utvinna energi ur sedimentära varmvattenför— ande lager. Detaljerad förberedelse av provpumpning pågår

för närvarande.

Vid Lunds tekniska högskola pågår en undersökning som syf— tar till att undersöka och värdera förutsättningarna för

geotermisk energi i Skåne.

Sveriges Geologiska Undersökning gör för närvarande en sammanställning av underlag för bedömning av de intressan— ta kristallina områdena för geotermisk energiutvinning i Sverige.

Vid institutionen för geologi vid CTH i Göteborg studeras möjligheten att spåra intressanta energimagasin med hjälp

av områdets radioaktiva sammansättning.

Institutionen för geologi vid CTH i Göteborg och Sveriges Geologiska Undersökning samarbetar i ett projekt som syf— tar dels till att undersöka möjligheten att utvinna värme— energi ur kross— och sprickzoner i berggrunden, dels till att översiktligt kartlägga utbredningen av sådana forma—

tioner.

Vid institutionen för energiteknik, CTH i Göteborg, pågår ett projekt som avser att sammanställa och presentera en översikt av den geotermiska energiproduktionsteknikens nu—

varande status och utveckling.

Hagconsult AB, Stockholm, arbetar med en sammanställning

av nuvarande och förutsedd teknik för borrning av mycket

långa grovhål i berg.

Avdelningen för tillämpad geofysik vid högskolan i Luleå studerar hur värmeövergången mellan berg och vatten äger

rum.

Dessutom pågår internationellt utvecklingsarbete, på upp— drag av FN, vid VBB (Vattenbyggnadsbyrån) avseende projek— tering av geotermisk elkraftanläggning samt bevattnings—

anläggning i Afrika.

De för svensk tillämpning pågående insatserna uppgår f n

till ca 2 Mkr/år.

4. STATSMAKTERNAS FÖRESKRIFTER

I energipropositionen för 1975/76 — 77/78 säger föredra— ganden (bilaga 1, sid 455):

Geotermisk energi

EPK anger att några detaljerade studier av värme— fördelningen i den svenska berggrunden inte har gjorts. Sådana studier föreslås därför som underlag för ställningstagande till ett eventuellt mer omfat— tande forskningsprogram.

I ett särskilt expertyttrande till EPKzs betänkande har framförts klar misstro mot möjligheterna att för svenskt vidkommande nyttiggöra den geotermiska ener— gin. Flera viktiga remissinstanser, däribland uni— versiteten i Stockholm och Umeå, ansluter sig till denna skepsis. Även statens naturvetenskapliga forskningsråd, Sveriges geologiska undersökning och STU anger klar tveksamhet men menar att temperatur— förhållandena i den svenska berggrunden bör under— sökas närmare.

Jag finner det väsentligt att vi snabbt söker utrö— na vilka möjligheter som finns att i Sverige utnytt— ja den geotermiska energin. Insatserna bör inled— ningsvis innefatta en snabbt genomförd kartläggning av temperaturförhållandena i berggrunden och för— sök med värmeutvinning i anknytning därtill samt översiktlig uppföljning av den internationella ut— vecklingen.

Medelsberäkning för delprogrammen Fusionsenergi, Geotermisk energi, Vindenergi och övriga energifor— mer.

Det av mig nu förordade forsknings— och utvecklings— arbetet inom dessa delprogram inrymmer områden med begränsade möjligheter att med större säkerhet be— döma utvecklingspotential och resursbehov. Det om—

fattar likaså områden där genuin osäkerhet idag rå— der om vilka åtgärder som bör vidtas under den när— maste tiden. Med hänsyn härtill har jag funnit det lämpligt att beräkna medelsbehovet i form av en för dessa fyra delprogram gemensam ram. Jag beräk— nar härför för budgetåret 1975/76 16,8 milj kr och för treårsperioden preliminärt 50 milj kr.

I budgetpropositionen för 1976/77 säger föredraganden (bilaga 15, sid 240):

Medelsberäkning för vissa delprogram

För budgetåret 1975/76 har för delprogrammen Fusionsenergi, Geotermisk energi, Vindenergi och Övriga energiformer anvisats 16,8 milj kr. För tre- årsperioden 1975/76 — 1977/78 beräknade jag i prop. 1975:3O preliminärt sammanlagt 50 milj kr.

Jag beräknar även för budgetåret 1976/77 en gemen— sam ram för de fyra delprogrammen om 16,8 milj kr.

I regleringsbrev för 1976/77 (sid 33) beräknas att ca

1 milj kr skall disponeras för delprogrammet Geotermisk

energi.

I budgetpropositionen för 1977/78 säger föredraganden (bilaga 17, sid 272):

Geotermisk energi

Jag beräknar medelsbehovet för budgetåret 1977/78 till 3 milj kr. Detta innebär en ökning av medels— tilldelningen för delprogrammet.

SOU 1977:61 5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING 5.1 * Planeringsgruppen för geotermisk energi

NE tillsatte i december 1975 en särskild planeringsgrupp för geotermisk energi. Gruppen sammansättning visas i

bilaga 2.

Den långsiktsbedömning som redovisas i det följande är

ett av gruppens hittills uppnådda arbetsresultat.

5.2 Problemstruktur

Det geotermiska elenergiuttaget över hela jorden svarade år 1974 för drygt 10 TWh, en försvinnande liten siffra jämfört med den totala energiförbrukningen på jorden, ca 80 000 TWh. Elkraftproduktionen är koncentrerad till län— der med sentida vulkanism, såsom norra Italien, västra USA, Mexico, Nya Zeeland, medan värmeproduktionen domine— rar i länder med måttlig geotermisk kapacitet, exempelvis Sovjetunionen och Ungern. Ökning av utvinningen planeras inte bara i ovannämnda områden utan också i länder med låg geotermisk aktivitet. Den geotermiska energins rela— tiva roll för jordens energiförsörjning synes emellertid inte kunna öka nämnvärt inom en tioårsperiod. På lång sikt kan situationen förändras, särskilt om metoder ut— vecklas för omhändertagande av värmen i de delar av jord— skorpan som saknar såväl vatten som exceptionellt höga

värmeflöden, dvs större delen av vår jord.

Värme från jordens inre strömmar utåt mot jordytan med en medelintensitet av 0,06 W/mz. Lokalt är flödet större ge—

nom att ännu ej avsvalnade inträngningar av magma finns relativt högt upp i jordskorpan. Förutsättningarna finns

framför allt i områden—med sentida vulkanism.

Värmen i yttre jordskorpan transporteras genom ledning eller konvektion. I det första fallet, som är vanligast, stiger temperaturerna successivt med djupet. Konvektion kan uppkomma i porösa, vattenförande berglager när dessa blir starkt upphettade underifrån. En vertikal cirkula— tion tenderar att utjämna temperaturen i lagret. Stora värmemängder kan ackumuleras, särskilt om en tät bergmassa överlagrar den porösa. Är trycket lågt och värmeflödet stort kan allt vatten kokas till ånga i porerna. Långt vanligare är dock att vattnet förblir i vätskefas. Större delen av den nuvarande geotermiska utvinningen sker i het—

vatten, eller ångsystem av den beskrivna typen.

Med geotermiska prospekteringsmetoder geologiska, geo— fysiska och geokemiska — kan områden som underlagras av

hett berg lokaliseras. Temperaturen, permeabiliteten och andra viktiga faktorer kan studeras på stora djup i berg— massan. Upptäcks ett konvektionssystem kan man bl a bedö—

ma om det är vatten— eller ångdominerat.

All geotermisk utvinning baseras på att värmen transporte— ras till markytan i form av hett vatten eller ånga i bor— rade brunnar. I sedimentära bergarter borras brunnarna på samma sätt som olje— eller gasutvinning. Hålen görs grova, upp till 35 cm, och förses med foderrör ner till det pro— ducerande berglagret. Metoder att borra liknande brunnar

i mycket hårda bergarter synes för närvarande vara dåligt utvecklade. Borrningskostnaderna stiger mycket kraftigt med djupet. Den ekonomiska borrningsgränsen i högproduce— rande geotermiska fält ligger idag någonstans mellan 1,5

och 3 km.

Utvinning ur heta men täta bergmassor måste föregås av

uppspräckning så att vattencirkulation i berget blir möj— lig. Två system att åstadkomma detta har hittills disku— terats: detonation av kärnladdningar och hydraulisk upp— spräckning. Varmvatten kan även utvinnas ur sprickzoner

och vattenförande lager i berggrunden.

Den geotermiska energin kan utnyttjas till elkraftproduk— tion, 1okalkomfortändamål eller mineralframställning. Vid elkraftproduktion kan man antingen låta geotermisk vatten— ånga driva en turbin i direktcykel eller via värmeväxlare

generera ånga i ett sekundärt system.

Effektivast är direktcykel avsedd för ånga med relativt högt tryck (l — 3 MPa) och tämligen hög temperatur (ZOOOC).

Lågtrycksturbiner och turbiner som arbetar i sekundära system ger sämre ekonomi. Vid riklig tillgång på lågtem— peraturvatten kan man använda turbiner som arbetar med

en vätska med låg kokpunkt i slutna system.

För vatten under IOOOC synes det intressantaste använd— ningsområdet vara uppvärmning. Ett bra exempel är fjärr— värmesystemet i Reykjavik på Island. Flerstegsutnyttjande av geotermiskt vatten för elkraftproduktion, eventuell

mineralutvinning och uppvärmning studeras i flera länder.

Till de geologiska förutsättningarna i Sverige hör att berggrunden till största delen är uppbyggd av urberg, vil— ket saknar de höga värmeflöden som sammanhänger med när— het till heta magmainträngningar. Urberget ligger som en värmeisolerande sköld närmast markytan. I södra och syd— östra delen av landet överlagras urberget av sedimentla—

ger vars mäktighet högst kan vara ca 4 000 meter.

Urberget, som är uppbyggt av kristallina bergarter, bl a granit, är i sig självt ogenomsläppligt för vatten. En— dast där berggrunden genomkorsas av djupgående, vattenfö—

rande sprickzoner kan man därför utvinna något värme; i

övrigt måste det kristallina berget spräckas upp på konstlad väg innan cirkulation och värmeupptagning med vatten är möjlig. Till relativt stor del kan värmeinne— hållet och —strömningen i de kristallina bergformationer— na förklaras genom den värmebildning som magasinerats i materialet på grund av radioaktivt sönderfall. Storleken av denna värmebildning synes öka med surhetsgraden i berg—

arterna .

Den sedimentära berggrunden i södra och sydöstra Sverige är uppbyggd av skikt av varierande porositet och vatten— genomsläpplighet. Det eventuella vatteninnehållet i såda—

na skikt kan utvinnas genom pumpning från markytan.

Ett svenskt utvecklingsprogram inom geotermiområdet skil— jer sig med nödvändighet avsevärt från forskningsprogram som utarbetats av länder i exempelvis vulkaniska områ— den, därför att de geologiska förutsättningarna för geo— termisk energiutvinning i Sverige är helt annorlunda. I bilaga 3 visas ett strukturschema för geotermisk energi i Sverige. Av detta framgår de utvecklingslinjer som kan va— ra tänkbara för svenskt vidkommande, men också (markerat med dubbeldragna boxar) möjligheter som inte ansetts gynn—

samma för vårt land.

Värmeströmningen underifrån och värmebildningen i bergart— erna har gett upphov till värmeförekomst i jordskorpan, gggggimggggig. Detta värme kan med vatten som transportme— del EEYÅEEéå ur berggrunden och EEEXEEÅEE för produktion av värme och elkraft. Med ggggermalyagggn avses här sådant varmt vatten som produceras i magasinet. Sedan Värmet ut— nyttjats vid markytan måste geotermalvattnet tas om hand.

De för programmet betydelsefulla frågorna kan således grup—

peras på följande sätt:

— energimagasin — utvinning utnyttjande

— geotermalvattenbehandling.

Inom varje grupp finns flera alternativ. Genom lämplig kombination av ett alternativ ur varje grupp kan ett an—

tal tänkbara utvecklingslinjer beskrivas.

En eventuell utveckling av geotermisk energiproduktion i Sverige måste i princip baseras på tre typer av energi—

magasin:

sedimentära berglager — kristallina bergformationer

- sprick— och krosszoner

Utvecklingslinjer för dessa energimagasin beskrivs kort—

fattat nedan.

5.3.1. Sedimentära berglager

Den skånska sedimentära berggrunden är den enda i vårt land där sedimentmäktigheten är så stor att från utnytt— jandesynpunkt intressanta temperaturer kan finnas. Berg—

grunden består av lager med växlande permeabilitet.

Intresset är här knutet till att finna det varmaste vatten— förande berglagret. Täta sedimentlager har ej intresse. Vid utvinnningen tillvaratas det varma, ofta salthaltiga,

porvatten som finns inlagrat i berget.

Temperaturen i de vattenförande sedimentskikten är för—

hållandevis låg, varför detta måste balanseras med rela— tivt högt massflöde för att man skall få godtagbar ekono— mi. Det troligaste användningsområdet är värmeproduktion via värmeväxlare. För vissa fyndigheter kan temperatur— nivån behöva höjas med hjälp av värmepump. Elproduktion

är sannolikt inte realistisk.

Saltinnehållet kan vara högt i det skånska geotermalvatt— net. Möjligen kan saltproduktion ur detta vatten bli ak— tuell i framtiden. Det rena vatten som därefter återstår, restvattnet, kan utnyttjas vid färskvattenproduktion el—

ler släppas ut i närliggande vattendrag.

Obehandlat geotermalvatten från sedimentlager lär inte kunna släppas ut i marknivån utan måste troligen återin—

jekteras i berggrunden.

5.3.2. Kristallina bergformationer

Den kristallina berggrunden, urberget, utgör större de— len av Sveriges yta. Förutom genom värmeströmning under— ifrån har värmebildning genom radioaktivt sönderfall en stor betydelse för värmeinnehållet i dessa bergarter. Denna värmebildning synes vara kraftigare ju surare berg— artens sammansättning är. De lämpligaste områdena för geo— termisk utvinning ur kristallin berggrund synes därför

vara sura partier med hög radioaktivitet.

Vid utvinning ur tätt och varmt berg måste man på konst— lad väg ordna en värmeväxling genom cirkulation av vatten

i berget.

Ett system för geotermisk utvinning ur tätt, hett berg ut— vecklas vid University of California, Los Alamos Scienti— fic Laboratory. Enligt detta system borras ett hål ner i

det heta berget. Hålet förses med stålinklädnad. På ett

ställe, beläget något hundratal meter ovan botten på hå— let, perforerar man foderröret genom att avfyra projekti— ler inifrån hålet (gun perforation). En manschett fästs ovanför det perforerade stället. Utrymmet under manschett— en fylls med vatten och vattentrycket ökas mycket kraf— tigt med en högtryckspump. Berget utanför perforeringen börjar så småningom att spricka upp och forma en ellips— formad, vanligen vertikal dragspricka. Sprickorna blir hundratals meter långa. Så småningom uppkommer också ver— tikala termosprickor när berget kyls av det cirkulerande

vattnet. Sprickorna hålls öppna genom vattentrycket.

Ett nytt hål borras på ca 50 m avstånd från det första till ett sådant djup att det når sprickans övre del. Man pumpar sedan kallt vatten ner i det första, djupare hå— let. Vattnet strömmar genom spricksystemet, värms upp och går genom det grundare hålet till markytan. På markytan passerar vattnet en värmeväxlare, fortfarande under myck— et högt tryck och leds därifrån åter ner i det djupare

hålet.

Temperatur, massflöde och sammansättning hos det geoter— malvatten som produceras på visst djup i artificiellt upp— spräckt urberg är idag okända faktorer. Troligen kommer temperaturen att vara så låg eller massflödet så begrän— sat att värmeproduktion är det enda tänkbara alternativet.

Tvåmediaprocesser för elproduktion kan dock komma ifråga. Det är osäkert om utvinning av värme ur det svenska urber— get någonsin blir en teknisk—ekonomisk realitet, i vart fall kan det knappast bli aktuellt förrän tidigast på 2000—talet.

5.3.3. Kross— och sprickzoner

Sveriges berggrund är genomkorsad av ett antal större

kross— och sprickzoner som kan vara mycket djupgående.

Det finns en möjlighet att vatten som fyller dessa sprick— or kan ha upptagit så mycket värme från sidoberget att

det är lönsamt att borra ner till krosszonen på stort

djup och pumpa upp sprickvattnet till markytan.

Troligen har geotermalvatten som prodoceras ur kross— och sprickzoner relativt låg temperatur, d v 5 det lämpar sig bäst för direkt värmeproduktion. Möjligen kan även här el—

produktion i tvåmediaprocesser bli aktuell.

Vattnets sammansättning i djupgående sprickzoner är okänd i vårt land, men gissningsvis bör restvattnet återinjekte—

ras.

Den förhållandevis enkla tekniken gör att utvinningsför—

sök ur krosszoner troligen kan igångsättas inom en tioårs—

period. 5.4 Gemensamt för flera utvecklingslinjer 5.4.1 Utvinning

All geotermisk utvinning baseras på att Värmet transpor— teras till markytan i form av hett vatten eller ånga i bor— rade brunnar. Borrningstekniken och —ekonomin är därför av central betydelse. Utvinning från mycket stora djup kommer att kräva nya och effektivare borrningsmetoder än de nu

använda, särskilt vad avser kristallina bergmassor.

Uttaget av produktionen sker genom ett grovt hål som borras till erforderligt djup. I sedimentärt berg kläs borrhålet in med foderrör så att man får en funktionsduglig brunn

för transport av vattnet till ytan. I urberg torde inkläd— nad i allmänhet kunna undvaras. På marken kopplas brunnen

till ledningssystem och kontrollanordningar med vars hjälp

det geotermiska vattnet eller ångan förs till det ställe

där det skall utnyttjas.

Hittills har borrning för geotermisk utvinning utförts med samma metoder som används vid prospektering av olja och gas. De höga temperaturerna vid geotermisk borrning

har dock skapat speciella problem.

Det är önskvärt att utföra grova geotermiska brunnar ef— tersom mycket stora volymer skall transporteras per tids—

enhet. Vanliga innerdiametrar är 0,15 0,35 m.

Oljeborrning har utförts till drygt 9 km djup i sediment— berg. Det är framför allt svårigheten att kyla borrkro— nan som sätter gränsen för hur djupt man kan gå. Kostna— den stiger också mycket kraftigt med djupet. Kylnings— problemen vid borrning i berg med hög temperatur minskar möjligheten att nå mycket djupt liggande, heta bergparti— er. Geotermiska brunnar har utförts till maximalt 3 km

djup i sedimentära bergarter.

Klena hål (vid botten 0 60 mm) har med kärnborrkrona borrats till ca 4,5 km djup i hårda, kristallina bergar— ter. Borrhål av den storlek som krävs för geotermisk ut— vinning kan vid hårda bergarter åstadkommas med successiv upprymning av klenare hål eller genom utveckling av olje— borriggar med rullborrkronor och spolsystem som är avpas— sade för arbete i hårt berg. Kostnaderna överstiger de

för sedimentära bergarter.

För borrning på mycket stora djup har föreslagits en del nya borrningsmetoder av vilka de flesta befinner sig på experimentstadiet. I Sovjetunionen har sedan ett tiotal år 5 k turbinborrning utnyttjats med framgång vid super—

djup borrning i sedimentär berggrund.

5.4.2. Utnyttjande

Värdet från utnyttjningssynpunkt av en geotermisk brunn bestäms av det uttagbara flödets storlek (massa per tids- enhet), varaktighet och energiinnehåll per massenhet (entalpi). Vidare är kemiska sammansättningen hos vattnet

eller hos eventuella gaser i ångan av betydelse.

I Sverige blir det troligen endast aktuellt att utnyttja

geotermiskt lågtemperaturvatten, varmed avses vatten som . o _ 0 har en temperatur under eller omkring 100 C nar det nar

markytan.

Vid elkraftproduktion utnyttjar man den termiska energin till att driva turbiner. För så låga vattentemperaturer som det här är fråga om har ångcyklar utvecklats vilka arbetar med en sekundär vätska som drivmedel till turbin—

erna.

Om den sekundära vätskan har tillräckligt låg kokpunkt kommer den att förångas i värmeväxlaren även om det geo— termiska vattnet har en temperatur som understiger lOOOC. Systemet med isobutan som sekundärvätska har utprovats i USA. I Sovjetunionen finns en 750 kw experimentstation som arbetar med freon som sekundärvätska. Det geotermiska

_ . o vattnet ar 1 det senare fallet endast 80 — 85 C varmt.

Man har också möjlighet att använda kondenserande låg— trycksturbiner för kraftproduktion ur lågtemperaturvatten i öppet system. Till och med vatten med temperaturer under lOOOC kan fås att avge ånga om man låter trycket gå ned

under atmosfärtryck.

Idag är det flera länder som använder geotermiskt vatten för uppvärmning av bostäder, växthus m m. Det kan förmo— das att denna form av utnyttjande kommer att öka kraftigt

i framtiden, främst i områden med måttlig geotermisk ka—

pacitet. Stora utbyggnadsplaner finns bl a i Sovjetunion—

en, Ungern, USA, Japan, Frankrike och Island.

5.4.3. Ceotermalvattenbehandling

Genom upplösning av mineral från omgivande berg har vatt— net i sedimentära bergarter kommit att bli starkt mineral— haltigt och kan innehålla vissa lösta salter. Utnyttjande av dylikt geotermalvatten kommer därför med all sannolik— het att kräva återinjektering till berggrunden ( s k slu—

tet system).

Alternativt kan det vara lönsamt att utvinna mineral ur geotermalvattnet. Restvattnet kan då tänkas bli så rent, att det utan olägenheter kan släppas ut i recepient eller användas av konsumenter. Möjligheterna härför bör närmare

utredas.

Kemiska sammansättningen hos geotermalvattnet vid utvin— ning från urberget är okänd, men här torde slutna system genomgående komma till användning.

6. INSATSPLAN

De erforderliga insatsernas syfte är att systematiskt genomföra det planerings—, utrednings—, forsknings— och utvecklingsarbete som behövs för att systematiskt identi— fiera, värdera och närhelst möjligt undanröja de utveck— lingshinder och osäkerheter som föreligger för geotermisk energiproduktion i Sverige. Fältförsök kommer att genom— föras i anslutning härtill.

De erforderliga insatserna kan grupperas i

A. Områdesgemensamma insatser: planering utredning — kunskapsutveckling

internationell uppföljning och koordinering

B. Projekt inom de tre utvecklingslinjerna: — sedimentära bergarter — kristallina formationer

— kross— och sprickzoner

C. Utvecklingslinjegemensamma projekt — utvinning — utnyttjande

geotermalvattenbehandling

Denna insatsstruktur gör det möjligt att ta fram värde— ringsunderlag för val av den eller de utvecklingslinjer vilka bör bli föremål för mer omfattande satsningar under

en period av 5—10 år. Först efter ett arbete av denna tidslängd kommer det att bli möjligt att göra definitiva värderingar av förutsättningarna för geotermisk energi—

produktion i inte försumbar omfattning i Sverige.

6.2 Områdesgemensamma insatser

Fortlöpande krävs planering och utvärdering av erhållna

arbetsresultatet inom och utom NE—programmet.

Projekt pågår, vars allmänna målsättning är att följa den internationella utvecklingen och att sammanfatta er— farenheter som är direkt användbara som underlag vid pla— nering för geotermisk energiproduktion i vårt land samt att arrangera aktivt deltagande i geotermiska projekt där förutsättningarna är likartade Sveriges. Genom sam— arbete inom IEA finns redan goda möjligheter till inter— nationell bevakning av området geotermisk energi och för att diskutera och etablera internationella, multilaterala

samarbetsprojekt.

Förstudier för var och en av utvecklingslinjerna måste genomföras innan beslut om fortsatta utvecklingsprojekt kan tas. Sådana förstudier skall klarlägga bland annat:

var energimagasinen är belägna

— hur omfattande energimagasinen är

vilka egenskaper magasinen och energibärarna har — vilka energikvantiteter som kan förutses

— hur energin i magasinet kan utvinnas

— vilka krav på omvandlingsanordningar som ställs — vilka problem (utvecklingshinder), tekniska,

ekonomiska, miljömässiga, juridiska, som behöver

lösas innan produktionen av energi till energi—

omvandlare startas.

— till vilken kostnad energin kan utvihnas.

6.3.1 Förstudie — sedimentära bergarter

Arbetsgruppen för geotermisk energiutvinning vid LTH har ett projekt igång sedan november 1976, vars målsättning är att med geologiska undersökningar värdera förutsätt- ningarna för att utvinna energi ur sedimentära vattenfö— rande lager i Skånes berggrund. Ett viktigt faktaunder— lag finns från borrningar utförda av SGU och OPAB. Etapp 1 syftar till att på basis av befintliga data upprätta en tredimensionell bild av Skånes sedimentära bergartsled. Denna bild skall även omfatta de tektoniska störningar som begränsar formationerna i sidled. Med denna tredimen— sionella bild bör en relativt säker volym— och kvantitets— värdering av de ur geotermisk synvinkel användbara berg—

artsleden kunna genomföras.

Förberedelse för provpumpning av ett befintligt borrhål i Höllviksnäs utförs av VIAK AB och plan för detta skall föreligga i augusti 1977. Provpumpningen avses äga rum under 1978 och kostnaderna uppskattas till 2,0 3,0 milj kronor.

Lundagruppens studie har utvisat att goda möjligheter finns att vattenförande lager i den sedimentära berggrun— den förekommer under de tättbefolkade delarna av Sydväst— skåne i Malmö—Lundområdet. Förslag kommer att läggas fram om upptagning av nytt borrhål i denna region där pumpning och provdrift skall genomföras med sikte på att få en för— söksanläggning där geotermisk energi utnyttjas för lokal— uppvärmning.

6.3.2. Förstudie — kristallina bergformationer

Vid Sveriges Geologiska Undersökning finns för närvaran— de ett delvis obearbetat informationsmaterial i form av kartor över strålningsmätningar utförda från flygplan. Dessa mätningar täcker ca 20% av Sveriges yta. Eftersom, som tidigare nämnts, radioaktivitet utgör ett mått på ett områdes geotermiska förutsättningar, är det väsent— ligt att denna information beaktas. SGU har sedan janu— ari 1977 ett projekt för sammanställning och bearbetning av detta material. För att få ökad säkerhet i utvärde—

ringen utförs en del kompletterande fältförsök.

En förstudie avseende prospekteringsmetoder pågår sedan juli 1976 vid Geologiska institutionen, CTH. En metod

är baserad på strålningsmätning i borrhål och det ger möjlighet att direkt bestämma värmegenereringen i ett bergparti och därmed värmeinnehållet. Metoden är nu, juni 1977, utprovad och den kommer att tillämpas vid den fortsatta prospekteringen bl a i områden som utpekas i

det tidigare nämnda SGU—materialet.

Mätningarna av geotermiska egenskaper i kristallina berg— arter har hittills bedrivits med utnyttjande av befint— liga borrhål. Särskilda provborrningar kommer att behö— vas för att förstudien skall kunna genomföras. Resulta- ten från förstudien får utvisa huruvida fortsatta arbe— ten med provborrningar och andra fältförsök är motivera—

de.

6.3.3 Förstudie — kross— och sprickzoner

Att utvinna geotermisk energi ur de kross— och sprickzo—

ner som genomkorsar Sverige har varit föremål för flera

mer eller mindre välunderbyggda spekulationer. Detta pro—

jekt syftar dels till att undersöka möjligheten att över— huvudtaget utvinna energi ur en sådan formation, dels till att översiktligt kartlägga utbredningen av sådana

formationer.

Geologiska institutionen, Chalmers tekniska högskola/ Göteborgs universitet, skall svara för den geologiska kartläggningen, analysen och beskrivningen samt utföra

de magnetiska, gravimetriska och seismiska mätningarna, medan SGU skall svara för de elektriska och elektromag— netiska mätningarna. Det är nödvändigt att i detta för— söksskede pröva flera mätningsmetoder för att pröva deras användbarhet vid undersökningar av en berggrundsstruktur

av detta slag.

Innan resultatet från förstudien föreligger kan någon plan ej formuleras. Vill man gå vidare krävs här liksom

för kristallina områden troligen dyrbara fältarbeten.

6.4.1. Utvinning

Tekniken för borrning, uppspräckning och pumpning behöver kartläggas. Borrtekniken är föremål för en särskild för— studie. En expertgrupp arbetar med att klarlägga nuvaran— de och framtida teknik för borrning av mycket långa grov— hål i såväl sedimentärt som kristallint berg. En utred— ning skall publiceras i juli 1977. En fortsatt insats

för bevakning av borrtekniken planeras.

Vid utvinning ur porösa sedimentberglager utnyttjas till en början det varmvatten som finns inlagrat i porsyste— met. Detta varmvatten utbyts successivt mot svalare vat— ten som tränger ner från ovanförliggande bergpartier el—

ler mot avkylt geotermalvatten som återinjekteras till

berggrunden. Det är av stort intresse att kunna bedöma

hur värmeutbytet sker från det varma berget till det åter— inträngda vattnet. Härav kan slutsatser dras om lämplig pumpkapacitet i geotermiska brunnar, massflöde och livs—

längd hos brunnarna o s v.

Vid utvinning av värme från det kristallina urberget, krävs att berget görs vattengenomsläppligt medelst upp— spräckningsmetoder. Framför allt torde det här bli tal

om s k hydrouppspräckning, vilket innebär att så höga vattentryck anbringas i borrhål, att berget spricker upp i dragsprickor. Vid normala huvudspänningsförhållandcn i berggrunden blir dragsprickorna vertikala. För bedömning av värmeuttag, livslängd m m, krävs att man kan uppskatta inte blott hur vattnet strömmar i sprickan utan också i vilken takt värmeutbytet vatten/berg sker vid olika ström— ningsförhållanden, hur berget närmast sprickan avger vär—

me etc. Sammanfattningsvis bör främst följande frågor studeras:

vattentillströmning och värmeutbyte runt pumpade borrhål i poröst sedimentberg

strömningsmönster och värmeutbyte sidoberg/vatten i kristallint berg

— förhållandena i horisontella sprickor och i borr—

hål med isolerat centrumrör.

6.4.2. Utnyttjande

Hur en given energiresurs bäst kan utnyttjas är i stora drag väletablerad och känd teknik för det korta och medel— långa tidsperspektivet. Insatser behöver dock göras för beskrivning och beräkning av alternativa processer för att kunna bedöma dessas bidrag till totalkostnaden för

olika utvecklingslinjer.

6.4.3. Geotermalvattenbehandling

Området är hitintills lite studerat i Sverige och den första insatsen bör vara en kartläggning av dels restpro— duktens tänkbara sammansättning, dels de föreskrifter och

den praxis som tillämpas vid analoga problem.

Den restprodukt som erhålls är vatten, i vilket olika mineraler kan finnas lösta. Det kan vara motiverat att hos tänkbara avnämare för dessa mineraler inhämta uppgif—

ter om eventuellt värde hos mineralerna.

Kemisektionen vid AB Atomenergi påbörjar i juni 1977 ett

projekt om geotermalvattenbehandling.

nivåer.

Underlaget för dimensionering av insatserna utgörs dels av det förslag som planeringsgruppen utarbetat i detalj för innevarande och de två närmaste budgetåren, dels av budgetramarna i statsmakternas medelstilldelning sådana

de anges i propositioner och regleringsbrev.

Planeringsgruppens förslag till fortsatta insatser sam— manfattas nedan. Enligt denna plan kommer insatserna att ha den största omfattningen 1977/78 för att sedan minska. Vid gynnsamma resultat från de föreslagna insatserna kan behov av större insatser aktualiseras redan under perio— den. På samma sätt kan vid utvärderingen av resultat av insatser under ett tidigare skede beslut fattas om minsk—

ning av programomfattningen.

Aktivitet

1977/78

1. OMRÅDESGEMEN— SAMT

Planering,utred— ning, internatio— nell uppföljning

2. OPAB—VEDERLAG l

3. UTVECKLINGS— LINJERNA

&. Sedimentära berg— lager. Geologiska studier inkl. fältarbete

Provpumpning av befintl.borr—

hål 1

Försöksanläggn. med nytt borrhål

b. Kristallina berg— formationer I

c. Kross— och sprick— zoner

4. INSATSER FÖR FLERA UTVECKLINGS— LINJER

a. Utvinning

b. Utnyttjande

c. Geotermalvatten

d. Värmeövergång

200

000

500

600

000

500

200

100

200

300

600

Utgifter i kkr under 1978/79

200

500

1 500

700

500

300

200

200

300

4 400

1979/80

200

500

5 000

1 000

500

300

300

200

8 000

1980/81

200

500

000

000

500

300

300

200

000

Det engångsvederlag till OPAB (Oljeprospektering AB) som nämns gäller det efter förhandling mellan NE och OPAB överenskomna priset för att OPAB skall ställa mätdata från borrningar i Skåne till NE:s förfogande. Detta ma— terial är av mycket stort värde för bedömningar av förut— sättningarna för geotermisk energiproduktion ur sedimen— tära energimagasin i allmänhet och de i Skåne i synner—

het.

Den detaljerade planeringen av programmet visar att de belopp som angavs i NE:s anslagsframställning för l977/ 78 för programmet ifråga i huvudsak var riktiga. Ovanstå— ende engångsersättning till OPAB förutsågs emellertid inte i anslagsframställningen. Möjligheterna till fält— försök i Skåne, på basis av OPAB—materialet har vidare visat sig vara bättre än vad som antogs då anslagsfram— ställningen gjordes. Det nu föreliggande programförslaget utnyttjar dessa möjligheter till fältförsök. I anslags— framställningen uppskattades kostnaderna för perioden 1976/77 — 1978/79 till 7.45 Mkr — enligt nu föreliggande programförslag är de 12 Mkr. I budgetpropositionen för 1977/78 anvisades 3 Mkr i enlighet med NE:s förslag. Detta räcker emellertid inte för att tillfullo genomföra insatserna enligt programförslaget. Medelstilldelning och insatsförslag är dock inte oförenliga med varandra och en sammanjämkning utan väsentliga ändringar för insatspro—

grammet bedöms vara möjlig.

En sådan sammanjämkning innebär emellertid en viss minsk— ning av ambitionsgraden i planeringsgruppens insatsför— slag. Med utgångspunkt härifrån kan de tre följande alter— nativa ambitionsnivåerna för den närmaste femårsperioden ställas upp. Programmets uppläggning är i dessa i princip

oförändrad men inslaget av försöksverksamhet varieras.

Ambitionsnivå l: "Begränsade fältförsök"

Detta alternativ kännetecknas av att fältförsök genomförs

i den utsträckning som statsmakternas budgetramar medger.

Ambitionsnivå 2: "Omfattande fältförsök"

Alla rimliga möjligheter till fältförsök utnyttjas.

Gemensamt för ambitionsnivåerna är dock självfallet att planerad verksamhet hela tiden i varje läge främst skall baseras på de faktiska dittillsvarande arbetsresultaten. Det är inte möjligt att i dagsläget förutsäga i vilken utsträckning de första resultaten av fältförsök kommer

att motivera fortsatta försök.

På längre sikt än innevarande och nästa treårsperiod

bedöms programmet utvecklas i nedan angivna programfaser.

Nuvarande, ovan be— skrivna insats—

struktur k___

Insatserna domineras av fältför— sök (alt. ambitions— nivåer)

Konc. på färre an— tal utveck— lingslinjer

Koncentra— tion på de— monstration av viss(a) utvald(a) produktions— metod(er)

alt

Avbrytande

1975/76—77/78 1978/79—80/81 perioden 1982— 1987

av utveck— lingsprogram

6.7

Medelsbehove blir.

Beslut om ut— Beslut om geo— vecklingsarbetets termisk energi— ambitionsnivå. produktion i

Sverige vid en tidpunkt som idag inte kan anges

Medelsbehov

t under innevarande och nästa treårsperiod

Ambitionsnivå Medelsbehov,Mkr 1975/76—77/78 1978/79—80/81 Därefter

"Begränsade

fältförsök" samma

"Omfattande fältförsök" ökande

Bilaga 1 Projektförteckning — Geotermisk energi NE:s pro— Projektnamn Projektledare jektnr Projektstödbelopp Stödmottagande institution 4560 014 Metodutveckling för loka— Prof K G Eriksson lisering och bedömning Inst för geologi av "kristallina" geoter— CTH miska energimagasin Etapp 1-3 380 000 kr Etapp 4 465 000 kr 4560 041 Studium av förutsättning— Univ lekt L Bjelm arna för utvinning av Inst för geologi geotermisk energi inom LTH sedimentära bergarter i Skåne 430 000 kr 4560 051 översikt av energiproduk— Prof B McHugh tionsteknikens nuläge och Inst för energiteknik utveckling för geotermi CTH 100 000 kr 4560 061 Förberedelse för provpump— Civ ing A Wesslén ning av borrhålet i Höll— VIAK AB viksnäs 1 Stockholm 88 000 kr (STU—övertagande) 250 000 kr 4560 071 Studium av möjligheterna att Prof K G Eriksson ur krosszoner utvinna geo— Inst för geologi termisk energi CTH 400 000 kr 4560 081 Bedömning av kristallina Prof S Werner områden för geotermisk SGU energiutvinning i Sverige Stockholm 328 000 kr 4560 091 Internationell uppföljning Doc U Lindblom

och samarbete inom området geotermisk energi 100 000 kr

Hagconsult AB Stockholm

SOU 1977:61 NE:s pro— Projektnamn Projektledare jektnr Projektstödbelopp Stödmottagande institution 4560 101 översikt av tekniken att Doc U Lindblom borra mycket långa grovhål Hagconsult AB i kristallint berg för geo— Stockholm termisk energiutvinning 75 000 kr 4560 121 Analytisk och experimentell Prof D 8 Parasnis undersökning av värmeutby— Avd för tillämpad tet mellan kristallint geofysik berg och vatten under skil— Högskolan i Luleå da strukturella och hydro— logiska förhållanden 375 000 kr 4560 131 Avtal med OPAB om rätt att Oljeprospektering AB nyttja resultat från pro— Stockholm spekteringsarbete i Skåne 1 000 000 kr (engångsveder— lag) 4560 151 Geotermalvattenbehandling Fil dr H—P Hermansson

150 000 kr AB Atomenergi Studsvik

Bilaga 2

PLANERINGSGRUPPEN FÖR GEOTERMISK ENERGI, NEPG

Ledamöter

Generaldirektör Gunnar Ekevärn ordförande Fil kand Eva Elmquist

Professor K Gösta Eriksson

Byråchef Gunnar Kautsky

Professor Bryan McHugh

Professor D 8 Parasnis

Direktör Nils Starfelt

Byråchef Sture Werner

Docent Ulf Lindblom (utredare)

NE:s programledning

Byrådirektör Kurt B Hedén

Byrådirektör Ingvar Ö Andersson (bitr)

&,»ng cmmwmcza

mm20>m_wgc_um

m_mcx Emm _. _, CmåcOOzho

Omzozwrwmucoxm.

x_zmm>rm>zz>zm5_ Zzo

(mm,.mmumåm

mona—4.20 cwnmmenxzäo ::

5:6ng 2 E:? 5

”CZIZZO

_mmzmx mnmmi .. :Lmzmmzåcm. :.zåmnroom,

mmeO_OZ(>z_u_r _2 O

mzsz—umoocx—

X_zmmbrCaSZZZO

ozzmzomäåbzom & mmwg: amz

(wzzmmäzio &»:mwsåzzå _ mmmo>zamz czcmamzwz

än??? mmcfmzäm

IDIOOmz Zmo szwm. o Iozoomz åmnomzö mmm—nxwozmm mewnomI—o

mommzio

mån:?

(VmZmåxrsmm qcmmOOmzszO—N (szmmåZp

mmo—mmZEEE—mz

x_ZmZDFCdH

nkmmxsjmznnoo. icimzim EmäzemÖm—czm

mmmo 55qu mmmm _ (>:m2

mzsz_Z>O>m_Z

m zme—umOOCx 302

i

Dmc—mm!? . 52 _m ZWMIDZDCZO

Geotermisk

energi -

struktur

Bilaga 3

Plan för NE—programmet AKVATISK ENERGI

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

3. TILLKOMMANDE PROGRAMDELAR

4. MEDELSBEHOV PÅ OLIKA AMBITIONSNIVÅER

Bilagor: 1. Plan för NE:s område Vågenergi 2. Plan för NE:s område Saltgradienter

3. Plan för NE:s område Temperaturgradienter

Sid

471

473

475

477

479 495 509

l. PROGRAMMETS OMFÅNG

NE:s program Akvatisk energi består av nu pågående verk— samhet inom områdena Vågenergi, Saltgradientenergi och Temperaturgradienter. Dessa områdens omfång definieras i de tre programplaner för områdena ifråga som är fogade

till och ingår i denna programplan som bilaga 1—3.

Grundidén med NE—programmet Akvatisk energi är att samla sådan verksamhet som har att göra med nya metoder att ut— nyttja i vatten förekommande naturenergi i 252 program. Konventionell vattenkraft, på det sätt den idag normalt utnyttjas, bedöms inte bli ett insatsområde inom program— met men räknas i princip till programmet. Små vattenkraft— verk kan emellertid bli ett undantag härvidlag om motiv

för insatser från NE:s sida visar sig.

2 . ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Som framgår av bedömningarna i de bifogade programplanerna kan programet Akvatisk energi komma att resultera i be-

tydande energiförsörjningsbidrag. Sannolikheten härför kan i dagsläget inte anges. De tänkbara bidragen finns huvud- sakligen inom områdena Vågenergi och Saltgradientenergi.

3. TILLKOMMANDE PROGRAMDELAR

I dagsläget kan mycket litet sägas om tillkommande pro— gramdelar utöver de nu redovisade. Situationen är i hu—

vuddrag den följande.

Utbyggnad av vattenkraftverk med minimal miljöpåverkan är ett område av intresse. Det finns idéer om utnyttjande av elektrostatiska metoder för att åstadkomma detta och däri— genom möjliggöra utvinning av energi ur i princip orörda älvar. En inventering av de fysikaliska fenomen som står till buds när det gäller vattenkraft är ett projekt som

övervägs.

Ett annat område av vikt är ökad energiutvinning ur redan utbyggda älvar. Förutom mer konventionell verkningsgrads— höjning i turbinaggregatan, vilket närmast är en uppgift för industrin, finns idéer om utnyttjande av vattnets strukturella egenskaper. Enligt den s k tvåtillstånds— modellen består vatten av två vätskor; vätska 1 med kri— stallinisk struktur som hos is och vätska 2 som är ostruk— turerad med högsta möjliga sammanpackning. Skillnaden i molar potentiell energi mellan strukturerna, 0,5 kcal per mol, skulle eventuellt kunna frigöras genom övergång från vätska 2 till vätska 1 och leda till en ökning av energi— produktionen i befintliga vattenkraftverk. Ett projekt inom detta område planeras f n. Det kan nu inte avgöras vilken fortsättning projektet får, medel bör emellertid

avsättas härför då den potentiella energivinsten är an—

senlig.

4. MEDELSBEHOV PÅ OLIKA AMBITIONSNIVÅER

En sammanfattning av de uppskattningar som görs i de bi— fogade programplanerna och en schablonbedömning för de

tillkommande programdelarna ger följande resultat.

Medelsbehov, Mkr

Ambitionsnivå 1975/76— 1978/79— Därefter 77/78 80/81

l. Avveckling

Vågenergi 1.5 Intet Saltgradientenergi 1.0 Tillkommande pro— 3'2 0.3

gramdelar

Programsamkostnader QLZ 3.0 2. Utveckling och försök avseende Vågenergi Vågenergi 5.5—7.5 Kraftigt Saltgradientenergi 1.0 ökande Tillkommande pro— 3.2 0.5—1.0 gramdelar Programsamkostnader 0.4

7.4—9.9

Medelsbehov, Mkr

Ambitionsnivå 1975/76— 1978/79— Därefter 77/78 80/81

3. Utveckling och för— sök avseende våg— energi och saltgra—

dientenergi

Vågenergi ] 5.5—7.5 Kraftigt Saltgradientenergi 3.0—5.0 ökande Tillkommande pro— 3.2 0.5—1.0

gramdelar Programsamkostnad ] 0.6

9.6—14.l

Plan för NE:s område Vågenergi

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

3. NULÄGE

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV

5 . LÅNGSIKTSBEDÖMNING

6. INSATSPLAN

6.1 6.2

Bilagor:

Insatsplan

Tids— och kostnadsplan

l. 2.

NE:s löpande projekt NE:s planeringsgrupp för

Vågenergi

Sid

483

483 484 484 484

487 487 489 489

491 493

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Vågrörelser på en vattenyta kan omformas till elektrisk energi med hjälp av mekaniska apparater. Dessa kan utfor—

mas på olika sätt, med eller utan bottenförankring.

Till området Vågenergi har NE även hänfört tidvattenkraft— verk och utvinning av energi ur havsströmmar. Konventio—

nell vattenkraftteknik ingår däremot ej.

Målsättningen för verksamheten inom området Vågenergi är, att om inga prohibitiva hinder kan identifieras, utveck— la tekniken för vågenergiutvinning i svenska vatten där—

hän att kommersiell exploatering blir möjlig.

Gränsdragningsproblem finns främst gentemot STU:s havs—

tekniska verksamhet.

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Bruttovågenergin i svenska vatten har uppskattats till 50—100 TWh/år. Av detta bedöms 10-30 TWh/år kunna utvin— nas som elektrisk energi. Förlagda i Nordatlanten, exem— pelvis utanför den norska kusten, ger vågkraftverk betyd— ligt mer, en realistisk bedömning är att 50 km vågfront

kan leverera 5—10 TWh el/år.

Den utvinningsbara energien i svenska havsströmmar är in— te kartlagd i detalj. En uppskattning gjord inom NE:s planeringsgrupp för Vågenergi tyder emellertid på att vågkraftverk i Sverige kan ge ungefär 1000 gånger så myck—

et energi som havsströmskraftverk.

3. NULÄGE

Små vågkraftverk används för drift av lysbojar och liknan— de. I flera länder diskuteras möjligheten att bygga stora vågkraftverk för storskalig elproduktion, några anläggning—

ar av detta slag finns dock ej.

4 . STAT SMAKTERNAS DIREKT IV

I budgetproposition för 1977/78 (bil 17 sid 273) säger

föredraganden om delprogrammet Övriga energiformer:

”Jag beräknar medelsbehovet för budgetåret 1977/78 till 4 milj kr. Detta innebär en ökning av medels— tilldelningen till delprogrammet. Därvid räknar jag med insatser främst på solkraftområdet men också i någon mån för Vågenergi. Till detta delprogram bör vidare hänföras sådana frågor om energilagring som

inte inryms under övriga delprogram."

Statsmakterna har inte tidigare i propositioner eller reg—

leringsbrev berört vågenergin.

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING

NE:s planeringsgrupp för Vågenergi (se bilaga 2) har ge— nomfört en studie av förutsättningarna för vågenergiutvin— ning i Sverige. Resultatet därav framgår av rapporten

"Vågenergi i Sverige", som publicerats försommaren 1977.

Ett stort antal olika typer av vågenergiomvandlare finns föreslagna i litteraturen. En preliminär bedömning visar att de mer komplicerade anläggningarna med hög verknings— grad och stor specifik effekt, möjligen ej är de lämpli—

gaste i Sverige. I våra vatten, med liten

medelvåghöjd och risk för isbildning, kan enkla, billiga konstruktioner vara att föredra. I "Vågenergi i Sverige" har ett kraftverk bestående av ett stort antal relativt

enkla flytkroppar genomräknats för att ge en uppskattning

av den resulterande energikostnaden.

Exemplet visar att ett enkelt vågkraftverk sannolikt kan leverera elkraft till en kostnad som ligger i nivå med

andra 5 k alternativa energikällor. Det tycks än så länge inte heller vara helt uteslutet att man på sikt kan komma ner till energikostnader närmande sig de som i framtiden

är kommersiellt intressanta.

Osäkerheten i bedömningen är emellertid relativt stor. Vågenergiutvinning är ett teknikområde inom vilket någon nämnvärd forskning och utveckling ej förekommit förrän under de allra senaste åren. De tänkbara systemen är ock— så många med ett stort antal varianter inom sig. Någon "bästa" utvecklingslinje har inte identifierats, olika

länder och företag driver olika idéer.

Till följd av vad som ovan sagts om förutsättningarna

för Vågenergiutvinning i Sverige gäller även att vi ej kan förlita oss på utländska resultat när det gäller att bedöma energikostnader m m. De osäkerheter som finns kan

endast upplösas genom forsknings— och utvecklingsinsatser inriktade på specifika svenska förhållanden.

Tre steg kan urskiljas ur den process som erfordras för att nå målsättningen enligt avsnitt 1 ovan. Först krävs forskningsinsatser för att inom Sverige bredda och för— djupa kunnandet om vågor och vågenergiomvandlare. Med detta kunnande som bakgrund projekteras och kostnadsberäk— nas ett havsförlagt vågkraftverk samt bygges ett litet modellkraftverk. Därefter bör ett försökskraftverk i mel— lanstor skala byggas för att ge de konstruktions— och

drifterfarenheter som behövs för en slutlig utvärdering

inför en eventuell kommersiell exploatering.

Kunskapsutvecklingen bör först och främst omfatta en ge— nomgång av hittills kända förslag avseende Vågenergiut- nyttjande samt en genomgång av den grundläggande teorin

för vågkraftverk.

För att man skall kunna bedöma tillgänglig Vågenergi vid svenska kuster, samt dess variationer under kortare och längre tidsrymder erfordras mätningar av vågförhållanden vid några kustavsnitt som komplettering till tidigare gjorda uppskattningar av våghöjd m m. Det är också angelä— get att försöka få fram metoder för omräkning av vinddata till vågdata. Vindens hastighet och riktning har nämligen under lång tid kontinuerligt registrerats bl a vid kuster— na. Av intresse är vidare en inventering av vilka kust— sträckor som är tillgängliga för utläggning av vågkraft— verk med hänsyn till sjöfart, fiske, försvar eller ur mil— jösynpunkt. För att kunna utforma energiomvandlare erford— ras teoretiska metoder och datorprogram för beräkning av krafter på, och rörelser hos, kroppar i regelbundna och oregelbundna Vågrörelser. För att kunna uppställa och veri— fiera beräkningsmetoder krävs emellertid också experiment i vattenrännor och till sjöss i vindgenererade vågor. Det är ej möjligt att helt teoretiskt beräkna krafter m m på

föremål i vågor.

Olika principer att omforma den upptagna vågenergin måste analyseras. För direkt omformning till elenergi krävs be— räkningsmetoder och experiment med hänsyn till att vågrö— relsen ger långsamma och stokastiskt varierande spännings— variationer i den primära generatorn. Samkörning av ett antal sådana generatorer med ett eldistributionsnät kräver

ingående analys.

Hydrauliska och pneumatiska system bör också studeras som

jämförelse med direkt elproduktion. För lagring av energi

pågår särskilda studier, varför sådana ej bör utföras speciellt i samband med Vågenergi. När det gäller uppbygg— nad av hela vågkraftverk måste emellertid också lagrings— metoderna beaktas, eftersom de påverkar den primära vågom— vandlarens utformning. Viktigt är emellertid att studera hur grupper av enskilda primära våggeneratorer skall di— mensioneras och regleras för att vara väl anpassade till det för tillfället rådande vågsystemet. Härvid kan det vara nödvändigt att även utveckla regleringsmetoder för att påverka de primära organens dynamiska egenskaper (massa, dämpning och återföring).

För vågkraftverk är material— och ytbehandlingsmetoder av betydelse liksom underhållsarbeten på undervattensys—

tem. Verktyg och arbetsmetoder för undervattenarbeten är

också en fråga av vikt. Forskningsinsatser inom dessa om— råden bör koordineras med annan havsteknisk verksamhet,

främst den vid STU.

Med kunskaper om vågförhållanden, vågenergiomvandlare, regler— och distributionssystem m m är det möjligt 552 projektera vågkraftverk. I samband med detta krävs ytter— ligare forskningsinsatser för studium av utläggning och

drift av tunga konstruktioner till sjöss.

Byggnation och drift av försökskraftverk göres med hänsyn

till de erfarenheter som erhållits under tidigare etapper.

6. INSATSPLAN 6.1 Insatsproblem De insatser som krävs för ett program i enlighet med det

som diskuterats i långsiktsbedömningen faller inom följan—

de områdesavsnitt.

488. Insatsplan SOU 1977: 61 åssåkéeåstxssåliss

A. Litteratur, patent och andra förslag beträffande om— vandling, lagring och distribution av Vågenergi ge—

nomgås. Befintliga vågenergiomvandlare studeras.

B. Genomgång och uppställning av teoretiskt underlag för analys av krafter på rörliga föremål; vågor på djupt och grunt vatten. Utarbetande av dataprogram. Förberedande modellförsök avseende vågenergiomvand— lare, förankringsmetoder och undervattenssystem.

C. Studium av vågförhållanden i de svenska havsområden från befintlig våg— och vindstatistik. Mätning av vågor på intressanta kuststräckor. Inventering av kuststräckor lämpliga för placering av vågkraftverk. Utveckling av teoretiskt underlag och utarbetande

av dataprogram för beräkning av vågdata från vind—

data.

D. Studium av olika elgeneratorer (roterande, linjära) för omvandling av Vågenergi till elenergi. Utveck— ling av samlings— och överföringssystem. Studium av

hydrauliska och pneumatiska system.

Eteisttsting_esh_tes£seéåés£äteiss

E. Förprojektering av ett havsförlagt vågkraftverk. Ar— betet innefattar teoretiska beräkningar, modellför— sök i bassänger samt modellförsök i naturliga vågor till sjöss, projekteringsarbete för samordning och försök till optimering av de ingående delsystem samt kostnadsberäkningar för investeringsbehov och förväntat energipris. Byggnad och drift av modell— kraftverk till sjöss. Studium av materialfrågor. Da—

torsimuleringar av helt vågkraftverk.

Försökskraftverk

F. Konstruktion och drift av ett försökskraftvrrk i storlek 1 MW.

Internationellt samarbete bör sökas där så är lämpligt. Diskussioner pågår inom Norden om gemensamma projekt. Li— kaså finns en arbetsgrupp inom IEA som sysslar med våg— energi. Möjligheten att etablera IEA-projekt inom området

förefaller emellertid relativt liten.

Tidsprogrammet för de planerade insatserna är följande:

Kostnad

79/80 80/81 Senare 1,5—1,8 O, 9— l, 5 0, 6— —O, 9 4, 0— 5, 0 10, 0— —15, 0

—Fas 1—————————> é-Fas 2—————% 4—Fas 3——>

76/77 77/78

———4

'TJLTIUÖUJIP

Den totala kostnaden för programmet har följande budgets—

årsfördelning:

76/77 77/78 78/79 80/81 81/82 - 83/84 0,2 2,0 5,5 7,5 10,0 15,0 Mkr

Efter den första programfasen som sträcker sig ungefär

L w w 1978/79 kan följande ambitionsnivåer ställas upp

Ambitionsnivå l: "Avveckling” Blir aktuell om resultatet av insatserna t o m 1978/79

motiverar detta.

Ambitionsnivå 2: "Utveckling och försök" Projektering och utveckling går vidare på ovan angivet

sätt. Medelsbehovet blir det följande:

Ambitionsnivå Medelsbehov, Mkr

1975/76 — 77/78 1978/79 — 80/81 Därefter

I. "Avveck—

ling'I 2,2 1,5 Inget

2. "Utveckling och försök" 2,2 5,5 — 7,5 Kraftigt

ökande

PROJEKTFÖRTECKNING — VÅGENERGI

NE—projekt Projektnamn

Bilaga 1

Projektledare Stödmottagande institution

nr Projektstöd— belopp

5563 022 Utredning av för— utsättningarna för utnyttjande avvämwmii Sverige Etapp 1 50 000 kr Etapp 2 50 000 kr

5563041. Vågmätningar i svenska farvatten SMHI 650 000 kr

5563 052 Fortsatt under- sökning av för— utsättningarna för utnyttjande av Vågenergi i Sverige Etapp 1 95 000 kr Etapp 2 1 290 000 kr

5563061. Vågmätning i svenska farvatten SSPA 75 000 kr

Prof C Falkemo Inst för skeppshydromeka— nik

CTH

Byråchef R Berggren SMHI Norrköping

Prof C Falkemo Inst för skeppshydro— mekanik 'CTH

Statens skeppsprovnings— anstalt Göteborg

Bilaga 2

PLANERINGSGRUPP FÖR VÅGENERGI

Professor Curt Falkemo Ordförande Civilingenjör Lennart Claesson

Professor Johannes K Lunde

Professor Erik Nilsson

Professor Svante v Zweygbergk

NE:s programledning:

Byrådirektör Per Johan Svenningsson

Byråingenjör Jackie Bergman (bitr)

Plan för NE:s område Saltgradientenergi

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

3. NULÄGE

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV

5. LÄNGSIKTSBEDÖMNING

6. INSATSPLAN

Bilagor:

1. 2.

NE:s löpande projekt NE:s planeringsgrupp för salt—

gradientenergi

Sid

499

499

499

500

500

501 501 502 503

505 507

1. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

Genom skillnaden i salthalt mellan sötvatten och havs—

vatten uppstår en skillnad i den s.k fria energin mellan vätskorna. Avdunstningen i haven och därav åtföljande ut— strömning av sötvatten genom floder och åar utgör således

ett system ur vilket användbar energi kan utvinnas.

Målsättningen för verksamheten inom området saltgradient— energi är, att om inga prohibitiva hinder kan identifi— eras, utveckla tekniken för saltgradientenergiutvinning

i Sverige därhän att kommersiell exploatering blir möjlig.

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Den naturenergi som finns tillgänglig i saltgradienter inom svenskt territorium uppgår till Storleksordningen hundra TWh/år. Hur mycket av denna saltgradientenergi

som i praktiken kan tänkas omformas till elenergi är 0— klart, vissa bedömningar gjorda av NE:s planeringsgrupp tyder på att 10 — 40 TWh el skulle kunna produceras per

()

ar.

3 NU LÄGE

Saltgradientkraftverk finns veterligt ej någonstans i världen. Närbesläktad teknik finns utvecklad bl a i av-

saltningssammanhang.

Intresset för utvinning av energi ur saltgradienter har

ökat på senare är, främst i USA och Israel.

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV

Några direktiv har ej getts beträffande verksamhet inom

området saltgradientenergi.

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING

Ett antal olika processer har föreslagits för saltgradi—

entenergiutvinning.

A Metoder med membran

Dessa är antingen direkt osmos eller elktrokemisk

cell med jonbytarmembran. Osmos fordrar att det sö— * ta vattnet verkligen är sött varför denna metod in—

te är användbar vid Östersjöutloppen. Den elektro—

kemiska metoden är å andra sidan inte lämplig i sam—

band med utflöden i den relativt söta Östersjön

p g a vattnets låga ledningsförmåga. Avsaltningsan—

läggningar med membranmetoder finns i drift.

B Svällande polymerer

Vissa polymerer har den egenskapen att de ändrar

volym i vatten med olika salthalt. Detta kan utnytt— jas för direkt omvandling av saltgradienter till me— kanisk energi. Principen har visats i en enkel meka—

nokemisk motor.

C Fasomvandlingar

Skillnaden i ångtryck liksom skillnaden i fryspunkt mellan sött och salt vatten kan teoretiskt utnyttjas för drift av en generator. Båda dessa metoder leder

dock till mycket komplicerade och stora anläggningar.

En projektstudie har genomförts vid CTH avseende ett saltgradientkraftverk förlagt till Nordre älvs mynning. Studien, som såvitt bekant inte har någon utländsk mot— svarighet, har visat att det förefaller möjligt att byg— ga en anläggning på denna plats utan att konsekvenserna för miljön blir intolerabla. Kostnadsuppskattningen är mycket osäker men tyder på att kostnaden för saltgradient— energi är jämförbar med den för andra 5 k alternativa energislag. Man kan inte utesluta möjligheten att kost— naden kan nedbringas till en nivå som på sikt bedöms va— ra kommersiellt intressant. Det är med nuvarande kunska— per inte möjligt att avgöra huruvida membranmetoder eller

svällande polymerer är gynnsammast.

Osäkerheten i bedömningen av saltgradientenergi kan en— dast upplösas genom forsknings— och utvecklingsinsatser. Tekniken är likartad i olika länder varför internatio— nella forskningsresultat är av intresse även i Sverige. De utländska projekten är emellertid få med relativt li— ten budget, några med långtgående resultat kan knappast

väntas de närmaste åren.

I första hand krävs ytterligare studier av grundläggande karaktär, området är ännu ej moget för utveckling av försöksanläggningar. De fysikalisk—kemiska fenomenen mås— te verifieras genom laboratorieexperiment och efterhand genom drift av modeller i verklig miljö. De marinbiolo— giska effekterna på membran måste undersökas liksom memb—

rans åldringsförlopp i havsvatten.

6. INSATSPLAN

6.1 Insatsstruktur

De planerade insatserna faller tills vidare inom tre

verksamhetsfält. Fysikalisk kemi, polymerteknik och mo—

dellexperiment. Målsättningen för den första, överblick— bara, fasen är att få underlag för beslut om en eventuell fortsatt utveckling av försöksanläggningar och projekte—

,

ring av saltgradientkraftverk i full skala.

Fortsatta experiment och teoretiska studier avseende elektrokemisk omvandling av saltgradientenergi till

elkraft. Undersökning av alternativa membran.

B Eelresrtstsit

Fortsatta experiment och teoretiska studier avseende mekanokemisk omvandling av saltgradientenergi till

elkraft. Studier av membrantillverkning.

C teäslleeestieest

Undersökningar av marinbiologiska effekter och åld— ringsförlopp med membran i havsvatten. Därefter, och med resultat från A och B, byggnation och drift av

större modeller.

6.2 Tids— och kostnadsplan

Tidsplanen för de planerade insatserna är följande:

1976/77 1977/78 1978/79 A

|—————-———————-—1 B

|__—é C

Den bedömda kostnaden för minsta meningsfulla insats un— der den tid som nu kan överblickas har följande budget—

1976/77 1977/78 1978/79

200 500 700 Kkr

Endast två ambitionsnivåer för perioden 1978/79—80/81

kan i dagsläget förutses.

Ambitionsnivå I "Avveckling” De arbeten som pågår visar att förutsättningarna är så—

dana att motiv inte finns för fortsatt verksamhet.

Ambitionsnivå 2 "Utveckling och försök" Utvecklingsprojekt och förberedelser för försök startas under treårsperioden 1978/79—80/81 på basis av uppnådda resultat av nu pågående arbete. Inriktningen kan idag

inte anges med någon nämnvärd grad av säkerhet.

Medelsbehovet blir det följande

Medelsbehov, Mkr Ambitionsnivå 1975/76—77/78 1978/79—80/81 Därefter

l. Avveckling 0,7 1,0 Intet

2. Utveckling och försök 0,7 3,0—5,0 Ökande

Bilaga 1 PRCJEKTFÖRTECKNING SALTGRADIENTENERGI NE—projekt Projektnamn Projektledare nr Projektstödbelopp Stödmottagande institution 5565 012 Förstudie avseende Fil kand A Emrén området Inst för fysikalisk produktion av salt— kemi gradienter GU Etapp 1 45 000 kr Etapp 2 50 000 kr 5565 041 Utvärdering av os— Prof R Wimmerstedt mosteknikens använd— Inst för kemisk apparat— barhet för kommer— teknik siell energiutvin— LTH ning ur saltgradi— enter 21 000 kr

Bilaga 2

PLANERINGSGRUPP FÖR SALTGRADIENTENERGI, NEPÖ/O

Ledamöter: Professor David Dyrssen ordförande Docent Per Flodin Docent Björn Kjellström

Fil kand Allan Emrén

NE:s programledning: Byrådirektör Per Johan Svenningsson

Byråingenjör Jackie Bergman (bitr)

Plan för NE:s område Temperaturgradienter

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING

5.1

U1U'IU1U'I

2 .3 4 5

Inledning Öppen ångturbinprocess Sluten ångturbinprocess Nitinolmotorn

Slutsatser

6. INSATSPLAN

Sid

513

513

513

514

514 514 514 515 515 516

516

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING

En grundläggande termodynamisk regel säger att närhelst två värmemagasin med olika temperatur föreligger, så kan man utvinna mekanisk energi genom att låta värmeenergi övergå från den höga till den låga temperaturnivån. I ha— ven lagras solenergi i ytskiktet, som därigenom värms upp. Temperaturen sjunker sedan med ökande djup. Man kan låta en maskin drivas av den temperaturdifferens som uppstår om man på något vis förbinder varmt ytvatten med kallt

djupvatten.

Temperaturgradienter förorsakade av utsläpp av varmvatten

räknas till spillvärmeområdet.

2. ENERGIFÖRSÖRJNINGSBIDRAG

Någon egentlig beräkning av hur mycket energi som kan tänkas utvinnas ur svenska temperaturgradienter har ej

gjorts.

Dock kan man med enkla uppskattningar konstatera att av— sevärda mängder värmeenergi teoretiskt kan nyttiggöras.

En kylning av östersjöns ytvatten, 10 m djupt, med 1 K motsvarar 4 000 TWh. Men då den lättgängliga temperatur— differensen mellan yt— och bottenvatten vid gynnsammaste lokalisering under 3 månader per år endast kan uppnå 12 K i genomsnitt, är möjligheterna att utvinna elenergi ytter—

ligt begränsade.

3. NULÄGE

Någon temperaturgradientbaserad kraftproduktion förekom— mer ej i Sverige. Internationellt är två anläggningar av

detta slag kända. En maskin på Cuba i slutet av 1920—ta—

let och en vid Elfenbenskusten på 1950—talet. På senare år har intresset i viss mån pånyttfötts, främst i USA där utvecklingsarbete bedrivits av industri och universi—

tet.

4. STATSMAKTERNAS DIREKTIV

Några direktiv har ej getts rörande verksamhet inom områ—

det Temperaturgradienter.

5. LÅNGSIKTSBEDÖMNING

I tropiska farvatten kan temperaturgradienter vara så stora, att energi kan utvinnas därur utan orimliga kost- nader. I de svenska kustområdena är emellertid differen— sen mellan yt— och djuptemperatur mycket låg, endast under ca tre månader per år uppnås 12 K som genomsnittsvärde. Detta förhållande orsakar låg verkningsgrad och stora an— läggningskostnader samt en mycket kort utnyttjningstid

för anläggningarna. De aktuella energiomvandlingsproces— serna är öppen och sluten ångturbincykel samt nitinolmo—

tor. Dessa beskrives i det följande.

I den öppna ångturbincykeln förångas havets ytvatten i en evaporator. Ångan passerar via turbin till kondensor, kyld med kallare vatten som pumpas upp från botten. Med svens— ka förutsättningar, 12 K temp.—differens, blir totala

verkningsgraden maximalt ca 0,03Z.

Den av NE framtagna rapporten "Utnyttjande av temperatur—

gradienter i havsvatten för energiproduktion i Sverige" framgår att avsevärda tekniska problem är förknippade

med uppförandet av ett temperaturgradientkraftverk. Trots mycket gynnsamma antaganden blir verkningsgraden och den avgivna nettoeffekten mycket låg. Korrosionsproblem och miljöproblem i form av avdödning av plankton är andra

svårigheter. Den resulterande elenergikostnaden har be—

dömts till ca 6,5 kr/kWh.

I den slutna ångturbincykeln förångas ett lämpligt medium av ytvattnets värme via värmeväxlare. Efter att ha passe— rat en turbin kopplad till en generator, kondenseras me— diet i en kondensor kyld med kallare bottenvatten, och pumpas tillbaks till värmeväxlare för förångning. Värme— växlaren medför sämre verkningsgrad hos den slutna cykeln jämfört med den öppna, då den minskar den för ångcykeln tillgängliga temperaturdifferensen. Dock kräver den slutna cykeln mindre hjälparbete för att driva pumpar. Den resul— terande verkningsgraden kan enligt rapporten "Utnyttjande av temperaturgradienter i havsvatten för energiproduktion i Sverige" emellertid ej överstiga den för den öppna

cykeln.

Anläggningskostnaderna för de bägge cyklerna är av samma

storleksordning.

5.4 Nitinolmotor

Nitinolmotorns funktion bygger på ett relativt nyupptäckt fenomen, att en legering av nickel och titan har ett "formminne". En detalj av nitinol värms och ges en viss form. Efter kylning kan den relativt lätt deformeras plas—

tiskt. Då detaljen åter värms över det 5 k omslagsområdet

återtar den sin förra form. Energiutbytet i form av arbe— te under en cykel, deformering formåtertagande, är posi— tivt. Cykeln kan upprepas till dess materialet utmattats.

Omslagstemp. kan anpassas till havsvattnets temp. Nitinol har idag emellertid ett hysteresområde om minst 20 K, var— för principen ej kan utnyttjas vid svenska förhållanden.

5.5 Slutsatser

Av NE:s rapport "Utnyttjande av temperaturgradienter i havsvatten för energiproduktion i Sverige", som inom kort kommer att publiceras, framgår att energiproduktion i tem— peraturgradientkraftverk med ångturbincykel varken med aktuell eller framtida teknik kan förväntas bli ekonomiskt genomförbar. De tekniska svårigheterna beror främst av

den låga energitätheten och av att stora volymer måste hållas under lågt tryck. Nitinolmotorn är fortfarande un— der utveckling och möjligen kan den termiska hystereseffek— ten om 20 K nedbringas med fortsatt forskning. Det är dock utomordentligt osäkert om temperaturgradientkraft— verk baserade på nitinolmotorn någonsin kan komma ner i rimliga kostnader för tillämpning i Sverige.

Inga andra energiomvandlingsprocesser är aktuella

6. INSATSPLAN

Den utredning om temperaturgradientkraftverk som NE har genomfört visar att förutsättningarna för detta slags energiproduktion i Sverige är synnerligen ogynnsamma. Några fortsatta aktiviteter planeras därför ej, utöver att NE deltar i IEA:s Working Party on Ocean Energy Sys—

tems, som bl a behandlar temperaturgradientfrågor. Medelsbehov 1977/78 och därefter 0 kronor

Plan för NE—programmet SOLENERGI

2. NE:s planeringsgrupp för solenergi 551 3. Blockschema över utvecklingslinjer 553 4. Detaljerad genomgång av utvecklings- 555

linjer

5. Utredningsmall för bedömning av ut— 581 vecklingslinje

l. GRUNDIDE OCH OMRÅDESAVGRÄNSNING