SOU 1989:49

Energiforskning för framtiden : förslag till statligt program den 1 juli 1990-30 juni 1993 för forskning inom energiområdet m.m

Förslag till statligt program 1990 /93 för forskning inom energiområdet m.m.

ENERGIFORSKNING FOR FRAMTIDEN.

BILAGOR " $$$?

BETÄNKANDE FRÅN ENERGIFORSKNINGSUTREDNINGEN EFU 90

Förslag till statligt program 1990 /93 för forskning inom energiområdet m.m.

ENERGIFORSKNING FOR FRAMTIDEN.

BILAGOR $$$?

BEIÄNKANDE FRÅN ENERGIFORSKNINGSUTREDNINGEN EFU 90

& Statens offentliga utredningar && 1989:49 & Miljö- och energidepartementet

Energiforskning för framtiden

Förslag till statligt program den 1 juli 1990 - 30 juni 1993 för forskning inom energiområdet m.m.

Bilagor

Bilagor till betänkandet av energiforskningsutredningen EFU 90 Stockholm 1989

Allmänna Förlaget har utgivit en bibliografi över SOU och Ds som omfattar åren 1981- 1987. Den kan köpas från förlagets Kundtjänst, 106 47 STOCKHOLM. Best. nr. 38-12078-X.

Beställare som är berättigade till remissexemplar eller friexemplar kan beställa sådana under adress: Regeringskansliets förvaltningskontor SOU-förrådet 103 33 STOCKHOLM Tel: 08/763 23 20 Telefontid 810 - 1200 (externt och internt) 08/763 10 05 1200 - 16oo (endast internt)

ALLF 118 9 005 ISBN 91-38-10368—0 Svenskt Tryck AB ISSN 0375-250X Stockholm 1989

SOU 1989:49

ÖVERSIKT ÖVER INSATSER OCH RESULTAT AV ENERGI— FORSKNINGSPROGRAMMET UNDER PERIODEN 1975 1988

Leif Brandels

Stockholm juni 1989

3. Energianvändningen Energirelaterad grundforskning Allmänna energisystemstudier

Energirelaterad transportforskning

ÖVERSIKT ÖVER INSATSER OCH RESULTAT INOM ENERGI— FORSKNINGSPROGRAMMET UNDER PERIODEN 1975 1988.

Det statliga energiforskningsprogrammet initierades 1975. Det svenska energisystemets beroende av olja och energiförsörjningens sårbarhet hade tydligt demonstrerats vid den första oljekrisen 1974. Man hade konstaterat att den svenska energiförsörjningen och kompetensen vid denna tidpunkt blivit starkt inriktad på kärnkraft, vattenkraft och oljeeldning. Mycket av kompetensen och kunskapen om andra alternativ, t ex fastbränsleeldning hade försvunnit.

1975 inriktades de statliga satsningarna på energi— besparing och ett statligt program för forsknings— och utvecklingsinsatser inom energiområdet. Målet och

visionen var att:

inom industrisektorn minska energiförbrukningen och att tillgodose energibehovet med andra energislag än olja

inom bebyggelsesektorn minska energianvändningen och kraftigt minska oljeberoendet

man inom energitillförselsektorn i framtiden borde kunna utveckla inhemska energikällor som lönsamt skulle ersätta importerade bränslen, främst olja, i värme— och elproduktion

transportsektorn skulle nyttja en mindre andel oljebaserade drivmedel

kunna förankra energisektorns behov av forskning i de etablerade forskningsområdena inom högskolan.

1. Energiteknik för industrin

Insatserna inom programmet energiteknik för industrin har främst varit riktade mot energianvändningen. Tidigt prioriterades de energitunga branscherna. En stor del av forskningen har därför gällt massa— och pappersindustrin, järn— och stålindustrin, kemi— och livsmedelsindustrin. Härutöver har insatser gorts inom återvinning. Kopplat till programmet Energiteknik i industrin har sedan 1975 funnits ett program för energirelaterad grundforskning.

Med utgångspunkt i de resultat som kommit fram till de första åren på 1980—talet, fann man att det fanns gemensamma nämnare mellan såväl branscher som mellan tekniksektorer. Programmet koncentrerades därför i mitten på 80—talet till de specifika problemen för de allra mest energikrävande branscherna och till ett antal nyckeltekniker som var gemensamma för ett flertal industribranscher.

I mitten på 1980—talet kunde man från ett antal studier också tydligare se att det fanns en stark teknikkoppling i den energitunga industrin mellan tillförsel och energianvändning. Detta har lett till

att industrin nu studerar framställning av energi- produkter som är integrerade i de industriella processerna. Den hårdare knytningen av programmet till industrin har gjort att jordbruks— och trädgårds- näringsinriktat stöd i princip upphört.

Energianvändnngen i industrin betingas av de processer och den teknik som används. Industrins huvudintresse ligger därför i att utveckla nya processer som ett medel i att förbrättra sin konkurrrensförmåga antingen genom att öka produktkvaliteten eller minska produktionskostnaderna. Energieffektiviteten i processerna har därvid en sekundär betydelse. Det är dock ofta vid byte eller modifiering av industrins processer eller utrustningar som de största möjligheterna till energieffektivisering föreligger.

Detta förhållande har starkt påverkat FoU—insatsernas karaktär och programmets uppläggning.

Flera insatser inom programmet har gjorts för att tillsammans med industrin kartlägga de möjligheter som funnits till energieffektivisering. Ett stort antal av dessa tekniska studier har legat till grund för åtgärder som senare vidtagits inom industrin. En samlad bedömning av de många branschstudier som gjorts har resulterat i att industrins forskningsbehov över ett antal mer ämnesorienterade områden kunnat

identifieras.

Exempel på sådana områden som kartlagts och där forskningskompetens nu byggts upp är:

* Förbränningsforskning * thysikalisk och ytkemisk forskning * Katalys— och katalysatorforskning * Strömningsforskning '* Katalysforskning

* Tribologi

* Supraledning

En stor del av de forskningsinsatser som initierats inom dessa områden ha varit av sådant slag att det passat på högskolor och universitet. Detta har lett till att en betydande del ca 50 % av insatserna inom programmet nu genomförs på högskolor. Projekten genomförs vid ett 100—tal institutoner vid drygt 10 högskolor. Industrin framhåller att resultaten varit värdefulla för utvecklingen. Mycket av denna forskning skulle ej kommit till stånd med högskolans allmänna

prioriteringar.

Genomslaget av energiforskningsprogrammets FoUinsatser för energieffektivisering är svårt att direkt härleda då energiaspekten hittills haft en mindre inverkan vid val av ny teknik inom industrin. Av de totala investeringarna man gjort under perioden 1978—1984 har 13 % varit inriktade på direkta energiinvesteringar. En viss del av dessa investeringar har gjorts i teknik som framkommit i FoU—programmet. Effektiviseringen i industrins värmeutnyttjande har i stor utstäckning under perioden 1975—1985 skett genom enklare ej forsknings— och utvecklingskrävande åtgärder.

I viss män kan effektiviseringarna i värmeutnyttjandet avläsas i den specifika energianvändningen. Från 1975 finns en minskande tendens till att använda olja och

andra bränslen. För el är den specifika användningen något ökande. I flera braanscher har dock avändningen av el effektiviserats. När det gäller effektiviser- ingen av elanvändning inom pappers- och massaindustrin så har eleffektiviseringen beräknats till 6 % från 1980 till 1984. Oljeanvändningen inom industrin har till stor del minskats genom övergång till el och till en mindre del genom utnyttjande av fasta bränslen. I det senare fallet finns resultat från FoU-programmet.

Under perioden 1984/85 1986/87 har insatser inom programmet gjorts med ca 500 projekt för en kostnad av ca 200 milj.kr. En stor del av dessa projekt har varit samfinansierade vilket innebär att industriföretagen tillfört över 250 milj.kr. till dessa satsningar. Flera av de samfinasierade projekten genomförs vid branschernas egna forskningsinstitut såsom skogs- industriernas tekniska forskningsinstitut (STFI), Metallurgiska forskningsstationen (MEFOS) m fl. Dessa industribranscher har poängterat vikten av de gjorda insatserna och de resultat som kommit fram. Uvecklingsinsatser för energiinvesteringar kommer ofta annars ej till stånd. Gjorda undersökningar vid MEFOS och STFI bekräftar detta.

Inom massa- och pappersindustrin märks resultat framför allt från mekanisk fiberfriläggning, kemisk fiberfriläggning, kemikalieåtervinning och termisk avvattning. När det gäller järn- och stålindustrin m m har de viktigaste insatserna gjorts inom råjärns— och stålframställning, gjutning, direktvalsning, värmning och energiåtervinning. Till detta område inräknas även verkstadsteknik och gjuteriteknik. För den kemiska industrin har satsningarna omfattat utbyteshöjande metoder. De viktigaste resultaten finns från katalys samt processtyrning. Inom livsmedelsindustrin är teknikområdena koncentrering, torkning och värme—

konvertering mest framträdande. Forskningsresultat föreligger också från teknikområdena avvattning av textila material och trätorkning.

Som exempel beskrivs nedan resultat från tre olika teknikområden. Vidare redovisas ett exempel på utveckling av teknik inom energibesparingsområdet.

Under de senare åren har väsentliga förändringar gjorts av processerna inom de energitunga industrierna. Inom pappers— och massaindustrin har bl a en markant övergång till termomekanisk (TMP) och kemitermomekanisk (CTMP) pappersmassa skett. Fram— ställning av dessa s.k. högutbytesmassor är dock mycket elintensiva processer. Forskning och utveckling inom detta område har under hela åttiotalet varit mycket aktivt inom energiforskningsprogrammet. Ett stort antal forskningsprojekt har initierats både vid forskningsinstitutioner som STFI, KTH och CTH, samt hos massa— och papperstillverkare och apparattill— verkare. I genomsnitt har ca 4 Mkr/år satsats. Industrins bedömning är att kunskap framtagen inom dessa projekt i hög grad har bidragit till den snabba teknikutvecklingen som skett inom området. Genom att kravet att förbättra massakvaliten varit startk så har det inte varit möjligt att samtidigt reducera den totala energiförbrukningen. Resultaten från de genomförda projekten indikera dock att man kommer att kunna möta marknadens krav på högre massakvalitet utan en total ökning av elförbrukningen. Hittillsvarande resultat visar också att de nya områdena för forskning är dels nya energisnåla pappersprodukter dels nya metoder för högutbytesmassatillverkning.

Inom järn och stålindustrin åtgår en mycket stor del av energin till att återuppvärma stränggjutna stålämnen som svalnar vid ett flertal tillfällen under

processens gång. Som ett resultat av tidigt initierade framtidsstudier identifierades ett antal områden för långsiktigare FoU—insatser. Ett sådant område med stor energibesparingspotetial är s.k. varmt flöde. Kunskapen och teknikutvecklingen är genom FoU—insatser inom ett antal andra teknikområden nu så god att man startat ett samlat program för att utveckla teknik för varmt flöde. Inom industrin finns fortfarande invändningar mot att införa denna typ av process. Man anser att det finns stora risker bl a för samman— lagring av driftstörningar, osäker ämneskvalitet genom att man får olika produktionshastigheter i de olika processtegen. De tekniska svårigheterna undersöks f n i projekt som genomförs bland annat inom FoU— programmet. Den nuvarande inriktningen är att försöka visa att man tekniskt och ekonomiskt kan lösa de nu identifierade svårigheterna fram till mitten på 1990-talet. Lyckas man med detta bedömer industrin att varmt flöde successivt kommer att införas och användas

inom överskådlig tid.

Branscherna kemi— och livsmedel är mindre homogena än massa— och pappersbranschen och järn— och stål— branschen. De är delvis mycket starkt utlandsberoende när det gäller utveckling av komponenter och processkemi. En möjlighet att minska energiåtgången i kemiska processer är att använda katalysatorer. Katalysatorutveckling sker i stor utstäckning utomlands. Utvecklingen är dock i hög grad inriktad på katalysatorernas förmåga att förbättra processutbytet.

För att på ett acceptabelt sätt och på lite längre sikt försöka främja den svenska kemi— och livsmedels— industrins energieffektivisering, kunskapsuppbyggnads— och oljesubsititutionsbehov, startades 1981 ett projektsamarbete på katalysatorområdet mellan ett

10-tal högskoleinstitutioner och EKA AB i Bohus som

den då var den enda tänkbara industriaktören.

Forskare från CTH, LTH, KTH, Ytkemiska Institutet och

Silikatforskningsinstitutet skapade tillsammans med

STU ett projektpaket bestående av ett dussintal

projekt. STU samfinansierade projekten internt mellan

enheterna för processteknik och energiteknik med totalt ca 1,8 resp. 2,8 Mkr per år under en treårsperiod 1981—84. Dåvarande Nämnden för Energi— produktionsforskning (NE) finansierade under några år tillsammans med STU:s insatser på ca 600 tkr per år för en oljekracker i laboratorieformat. Samarbetet som bedömdes som mycket lyckat fortsatte i mindre samordnade former under några av de efterföljande åren. Viss katalysatortillverkning såldes till utlandet ("Catalystics"). Parallellt med detta katalysforskningsstöd, initierades också inom energiforskningsprogrammet enskilda katalysprojekt på högskolorna.

Katalysforskningen har efter hand fått ökade resurser i inom programmet genom den allt starkare miljöbetoning ' bl a genom kraven från energiforskningen. Avgas— och i rökgasreningsteknik kan framför allt sökas i katalys— ] tekniken, som på senare tid blivt intressant för t ex i bilindustrin.

1986 gjordes en samlad genomgång av svensk kompetens

inom katalysforskningsområdet på universitet och , högskolor och av svensk industri, som utvecklar eller använder katalysatorer. Denna genomgång visade att de fanns en stor kompetenspotential i landet inom både fysik och kemi, samt på flera håll en etablerad samverkan mellan dessa ämnesområden. Mot bakgrund av tidigare erfarenheter, och samhällets krav på renare miljö och effektivare energianvändning, föreslogs 1987

ett ramprogram för katalysforskning. statens energiverk tillfrågades om intresse att medverka och programmet drivs nu i samverkan, och lika finansiering, med Statens energiverk. Stödsumman är ca 7 milj.kr/år i fem år.

Genom den form verksamheten fått sker en samordning av kunskap och kompetenser, och kunskapsöverföring mellan olika forskningsområden. Samarbetet mellan forskare

och industri stimuleras. Detta sker bl a genom årliga

programkonferenser där erhållna resultat diskuteras.

Programmet leds av en referensgrupp med medverkan från

högskolor och industri.

Inom programmet prioriteras efter hand olika delområden. Förhoppningarna är stora att resultaen skall få stor betydelse inom energiområdet i framtiden. Resultat från katalysutvecklingen är att ett flertal katalysatorer för energiändamål nu marknadsförs. För närvarande undersöks möjligheterna att tillsammans med företrädare för transportteknik— programmet ur ramprogrammets deltagare bilda en grupp som särskilt tar sig an rening av kväveoxider i

dieselavgaser.

Ett mål för den statliga energipolitiken har varit energibesparing. Av särskilt intresse i dessa sammanhang är våra fönster.

STU började king 1980 satsa medel ur energiforsknings— programmet på forskning vid CTH beträffande ytbehandling av fönster för att få fram egenskaper som vid varierande förhållanden skulle medge att ljusflödet genom fönstret kunde styras. Fördelarna

med denna typ av fönster skulle vara många.

Den lösning som nu finns utvecklad innebär att ljusstyrkan kan reduceras mellan 15 och 80 procent. Verksamheten vid CTH har varit inriktade på att pröva ett antal olika ytbeläggningar. Styrningen, i det valda konceptet, av ljusinflödet sker genom att ytbeläggningen påläggs en elektrisk spänning under viss tid. Genom detta så mörknar fönstret till önskad nivå.

Försöken med ytbeläggningarna var så framgångsrika att de som genomfört dessa 1986 bildade ett särskilt bolag för att vidareutveckla idén. Utvecklingsarbetet har hela tiden bedrivits i nära samarbete med fysiska institutionen på Chalmers. Försöken har för närvarade drivits så långt att man lyckats belägga en kvadratdecimeter. Man räknar med att utvecklings— arbetet skall ta ytterligare 2 — 3 år. Samarbete har etablerats med ett västtyskt bolag som är en stor tillverkare av vakum utrustning. Kostnaderna för hela projektet beräknas ligga kring 15—20 Mkr. STU har bidragit med 1,2 Mkr. 1988 belönades projektet med första pris i Innovation Cup som anordnas av Skandia och Dagens Industri. Tävligen är öppen för studenter och forskare.

2. Tillförsel av energi m m

Satsningarna inom energitillförselområdet var inledningsvis breda. Målet var att under en 5—8 års period få en kunskapsbas för att bedöma möjligheten för flertalet av de energislag - eller tekniker som tagits upp i samband med att energiforskningsprogram— met beslutades.

Programmet genomfördes i allt väsentligt efter de utsatta planerna. Detta innebar att man vid

utformningen av energipolitiken från 1981 efter den

andra oljekrisen kunde koncentrera de fortsatta FoU—insatserna till ett färre antal teknikområden. FoU—resultaten var också så indikativa att det program för oljeersättning som startades 1980, kunde inrymma sådana energislag som ansågs omöjliga 1975. Exempel på sådana områden var skogsbränslen och torvbränslen och deras förbränning. Några intressanta områden hade under de första åren tillkommit. Ett sådant var

energiskog.

Flera områden ansågs av olika skäl ej vara angelägna att vidareutveckla med resurser från FoU—programmet. Dessa områden blev föremål för teknikbevakning i ett

särskilt program.

Bland de områden som ansågs energipolitisk intressanta att studera under perioden 1975—1982 var inhemska biobränslen och deras förbränning. Trots att t ex skogsbränsle, 1975, möjligen ansågs kunna användas som beredskapsbränsle. Liknande åsikter fanns beträffande

torv.

Kunskapen om förbränning av energikol var på väg att

försvinna.

Energiskog fanns 1975 inte ens som begrepp. Av övriga eventuella energigrödor var halm känd. Naturgas var känt som ett bränsle som användes utomlands.

Hushållsavfall utnyttjades ej för energiändamål 1975,

utan deponerades.

En orsak till attityden beträffande skogsbränslen var att man ansåg att tillgången på industriråvara kunde hotas om ett bränslesortiment infördes. Kunskapen omen uthållig uttagsnivå var därför av intresse. Fråge—

ställningen var emellertid komplex. För att svara på

frågan krävdes kunskaper från ett antal områden ekologi, lämpliga avverkningsmetoder, tillväxt takt med hänsyn till lokala förhållanden och regionala förutsättningar. Programmet utformades mot denna bakgrund så att ett stort och samlat block av forskning las vid statens lantbruksuniversitet (SLU). Orsaken till denna uppläggning var att SLU förutom sin ställning som universitet betraktades som mycket nära knutet till skogsbranschen. Strategin var att resultaten på detta sätt snabbt skulle nå skogs— industrin. Huvudinriktningen var att få fram underlag för etablering av s.k. hel— och delträdsmetoder, och lämpliga metoder för småskogsbruket.

Kring 1980 fanns ett samlat resultet som indikerade uthålliga uttagsnivåer på 50—60 TWh/år, vilket var en förutsättning, för fortsatt intresse. Produktions— kostnader för nya avverkningsmetoder var identi— fierade. Forskningsresurser hade snabbt lyckats etableras vid främst SLU men också vid skogsbranschens egen forskningsstiftelse skogsarbeten. Några maskintillverkare hade studerat nya maskinkoncept. Skogsindustrin följde i viss mån utvecklingen. Några viktiga slutsatser vid denna tidpunkt var att den fortsatta utvecklingen starkt skulle påverkas av en etablering av en skogsbränslemarknad, metodbyte och fortsatta FoU—resultat som skulle styrka de gjorda uttagsuppskattningarna.

Genom stöd från oljeersättningsprogrammet byggdes en produktionskapacitet för skogsbränslen upp under första delen på 80—ta1et. Den produktionsteknik som på detta sätt installerades var till stor del enklare utrustningar. Några av dessa system hade prövats inom FoU—programmet. Genom stöd ur det statliga invester— ingsprogrammet byggdes ett 20—tal skogsbränsle— terminaler under perioden 1983—87. Många utnyttjar

delträdsteknik som tidigare utvecklats med stöd av

FoU—programmet.

Genom forskningsprogrammet har kunskap byggts upp som möjliggör att man i slutet på 80—talet med en första generations metoder kan lagra träbränsle. Flera tekniker för torkning och förädling har prövats. Utifrån denna kunskapsbas har flera av skogsbolagen gjort egna studier för produktion med modifierade avverkningsmetoder. I dag finns produktions— kostnaderna identifierade för några nya tekniker. Utan det statliga energiforskningsprogrammet bedöms en mycket begränsad forskningskompetens (enstaka forskare) skulle ha byggts upp vid högskolorna under perioden 1975—85 inriktade på skogsenergirelevanata

problemställningar.

De samlade torvtillgångarna i Sverige var i mitten på 70—talet okända. Visserligen hade torv brutits vid flera tillfällen tidigare i landet. Brytningen hade dock varit begränsad och ofta lokal. Kunskap om produktionsmetoder för torv fanns i något företag som producerade växttorv. Någon utrustningstillverkande industri fanns ej i landet. Artificiell avvattning av

torv var endast känd som problemställning.

I början på 80—talet visade inom FoU—programmet genomförda inventeringar att det fanns stora torvtillgångar i landet med en täktyta större än 50 ha. En stor mängd låg i närheten av platser där i framtiden torveldning var tänkbar. Utrustning för s.k. konventionella produktionsmetoder fanns i Finland och i viss mån på Irland. Dessa metoder var emellertid investeringstunga, starkt väderleksberoende och medgav produktion under en mycket kort del av året. I ett kort tidsperspektiv var de dock de ända tillgängliga. Genomförda försök och studier visade att val av rätt

torvmosse hade mycket stor betydelse för en torv— produktionsanläggnings ekonomi. Inga bra och enkla metoder för denna typ av förberedande undersökningar fanns dock ej att tillgå. Ingen av de komponenter som prövats för artificiell avvatten hade visat tillräcklig ekonomi. Proveldningar inom ramen för förbränningsprogrammet hade visat att ökade kunskaper behövdes för bränslekaraktärisering av torv.

Torvbränsle ansågs inför 1980—talet som ett möjligt utvecklingsbart oljeersättningsbränsle. Två

utvecklingslinjer var identifierade.

Med stöd ur oljeersättningsprogrammet byggdes under första delen av 80—talet ett antal produktions— anläggningar för torv. Huvuddelen av dessa anlägg— ningar och utrustningar byggdes med konventionella brytningsmetoder från främst Finland. Inledningsvis visade det sig att dessa utrustningar ej hade de prestanda man förväntade sig. FoU—programmet omplanerades därför med insatser för utveckling och prov med utrustningar med högre prestanda och anpassade efter svenska förhållanden. Några sådana utrustningar finns i dag utvecklade och i produktion med stöd från oljeersättnings— och teknikutvecklings— programmen.

Under senare delen av åttiotalet har flera åretrunt metoder prövats. Några har med stöd från oljeersätt— ningsprogrammet prövats i prototyp— och demonstra— tionsskala. Resultaten visar på produktionskapaciteter och kostnader i storleksordning med vad man i början på 80—talet hade uppskattat. Någon vidareutveckling av denna typ av torvproduktionsmetod kommer dock ej att ske förrän marknadsutsikterna förändras. En god forskarkompetens om grundläggande torvavvattning finns uppbyggd i Umeå. Det finns fortfarande ett behov av

ökad forskning för bränslekaraktärisering för att förbättra miljömässiga förutsättningarna för framtida eldning i de förbränningsanläggningar (drygt 1000 MW) som i dag finns utbyggd i främst kommunernas fjärrvärmesystem. De forskningsresurser som nu finns uppbyggda genom energiforskningsprogrammet bedöms vara lämpade att aktivt kunna medverka i denna utveckling.

Bland energigrödorna fanns i Sverige i mitten på 70—talet enbart halm som tänkbart alternativ. Energi— forskningsprogrammet inriktades efter preliminära studier på två forskningsprogram ett för snabbväxade lövträd (senare kallat energiskog) och ett för mer åkerbruksnära växter. Det stod snart klart att ett 10-årigt resursstarkt forskningsarbete behövdes för att man skulle få avläsbara resultat med tillräcklig säkerhet för att bedöma denna typ av produktions-

system.

Programmet var när det gällde energiskog brett i den bemärkelsen att det omfattade olika typer av arealer i hela landet, ett flertal växttyper och stora och små

produktionssystem.

I början på 80-talet hade på kort tid ett stort antal forskare vid framförallt vid SLU kunnat engageras i programmet. Parallella aktiviteter genomfördes med teknikförsök för de mest produktionskostnadspåverkande systemdelarna, miljöpåverkan och med praktiska

odlingförsök.

Under 1984/85 utvärderades resultaten av de forsknings- och försöksinsatser som genomförts under en nära nog 10 år lång period på energiskogsområdet.

Resultaten indikerade att det skulle kunna finnas

förutsättningar för att i framtiden - senare delen av

90—talet—introducera energiskog i det svenska

energisystemet. FoU-programmet efter 1984 har syftat till att förbättra underlaget för att bedömda om energiskog uthålligt kan produceras till antagna produktionskostnader kan nås i praktisk odling. Programmet koncentrerades 1984 fortsättningsvis till salixodling på åkermark. Bedömningen av energiskogens möjligheter delades vid denna tidpunkt av många beroende på den starka underbyggnaden av forsknings- resultaten . Andra ansåg att många av problemställ— ningarna ännu var för lite belysta. Resultaten bedöms emellertid så starka att långsiktiga växtförädlings- insatser kunde startas för att försöka tillförsäkra en framtida höjd produktionsnivå. Andra aktörer har under 1988 påbörjat utvecklingen och planeringen av en introduktion av energiskog. Om detta lyckas skulle det i slutet av 90-talet finnas ett nytt uthålligt bränsle att tillgå i landet. Det är helt klart att det statliga energiforskningsprogrammet varit avgörande för den breda och systematiska forskning som varit en förutsättning för de resultat som finns inom detta område. Utan detta program bedöms endast begränsad

forskning med energianknytning enstaka forskare - kommit igång i dag och då inom lövträdsområdet allmänt.

Även om FoU-programmet varit uppdelat i delprogram bränsle och förbränning har insatserna inom dessa delprogram varit starkt korrelerade. Detta innebär att

en stor del av forskningen och teknikprövningen varit riktade mot förbränning av fasta bränslen. Detta gjordes med utgångspunkt i att förbränning, 1975, framöver bedömdes komma att svara för merparten av värme produktionen i landet. Inhemska bränslen, fasta bränsle var energipolitiskt särskilt intressanta.

FoU—programmet inriktades med utgångspunkt i målet om oljeomsättning starkt på att få fram förbrännings- kapacitet som var alternativ till olja. Förbränning är även i dag ett viktigt område. Inklusive interna energiråvaror i industrin förbrännde vi 1988 bränslen i landet till ett innehåll av ca 200 TWh. Drygt hälften av dessa var oljebaserade, 15 % utgjorde massaindustrins lutar och resten fasta bränslen som

kol, torv, avfall, ved och bark.

Under de senaste decennierna har de hårdnande kraven på miljöområdet tvingat fram förbränningsteknik med minskande emissioner. Det är också dessa krav och önskemålet om oljeersättning som utgjort motiv och drivkraft för de omfattande statliga insatserna på förbränningsteknikområdet. Effektivitetsmässigt har eldningsteknikerna succesivt utvecklats till mycket

0

goda värden. Omsättningen av bränslet är nära 100 s och den termiska verkningsgraden över 90 %. Förlusterna i de mest avancerade anläggningarna

uppkommer i samband med utsläpp av heta gaser.

Fluidbäddstekniken för förbränning fick ett markant inslag i de första energiforskningsprogrammen genom de starka satsningarna på biobränslen. Utvecklingen har gått mycket fort med en hög uppskalningstakt. De nya anläggnngar som nu demonstreras kan ha en termisk effekt på upp emot 300 MW, medan de kommesiellt färdiga är av storleksklassen 100 MW. Fluidbädds— förbränning har utvecklats av några svenska företag. En sådan teknik är en förbränning i trycksatt fluidiserad bädd. I det trycksatta konceptet fokuseras utvecklingsproblemet nu också på kombinationer med delförgasning för elgenerering. De utvecklande företagen har följt aktiviteterna i FoU-programmet. En försöksanläggning för atmosfärisk fluidiserad bädd för bränning håller på att byggas upp vid Chalmers för

fortsatt prov bl a för verifiering av en mängd försöksdata och tekniska komponentprov.

Utveckling av rost— och pulvereldning har stötts i begränsad omfattning framför allt för att inhemska bränslen skall kunna användas. De driftsstörningar som kunde registreras i de anläggningar som byggts på 80—talet har i dag i stort sett kunnat avhjälpas. Tillgängligheten hos anläggningarna är hög och underhållsbehovet förhålladevis begränsat.

Ingen av teknikerna är emellertid färdigutvecklade för att möta väsentligt ökade krav på miljöprestanda. När det gäller svavelrening har utvecklingen kommit längst. Dels har man i dag prövat tekniker för rening av bränslet före förbränning, dels i förbrännings- ) rummet genom olika absorbenttillsatser, del rökgas— rening. Forskningen har här främst genomförts som fullskaleförsök, med teoretiska studier av de enskilda ingående reaktionerna också inom FoU-programmet. Kopplingen till de olika eldningsteknikerna och till restprodukthanteringen och resursåtervinningen är stark.

När det gäller de oxider av kväve som uppträder vid förbränning, och sambanden mellan dessa och förbrän—

ningens effektivitet har stora ansträngningar gjorts i inom FoU—programmet för att dessa skall bli klarlagda. Hur stora möjligheterna är att styra själva [ förbränningen återstår att utröna. Ett flertal metoder

har redovisats men endast få har nått kommersiell

mognad. Tekniker som utnyttjar katalytisk reduktion med ammoniak och icke-katalytisk reaktion med olika % ammoniumföreningar har kommit längst genom utveckling i framför allt i Japan. I Sverige pågår forsknings- Ä verksamhet på flera högskolor. På senare tid är det !

dikväveoxiden, lustgas, som har observerats, inte

minst därför att den uppträder i de fluidiserade bäddarna som annars har mycket goda miljöegenskaper. Forskningen på området har kommit i gång mycket snabbt bl a beroende på att man här tidigare haft forskare

igång.

Katalytisk förbränning är attraktiva utvecklings— möjligheter som kräver stora insatser av förståelse— natur för att kunna omsättas i praktiken. Med ambitioner att öka kunskapsnivån väsentligt, stöds denna typ av forskning. Framför allt siktar denna teknik på mindre och medelstora anläggningar.

Forskning om selektiva, icke—katalytiska processer med olika additiv skall främst betraktas som komplement till förbränningstekniska åtgärder, inriktade på

förbränning i mindre anläggningar.

Flera olika koncept för samtidig avskiljning av svavel och kväveoxider har arbetats fram. Det handlar som regel om kemiskt mycket komplicerade processer som har långt kvar till en eventuell produktutveckling. Ett specialfall som tilldragit sig mycket intresse är

rökgaskondensering.

Teknik för mätning och registrering av reaktionerna i förbränningsrummet, i huvudsak laserbaserad, håller på att utvecklas. Denna forskning har gjort mycket stora framsteg och de svenska forskargrupperna håller mycket hög internationell standard. Lasertekniken kan i tillämpliga delar också utnyttjas för beräkning av strömningsförhållandena i olika förbränningsanlägg— ningar och för mass- och värmetransporterna.

Det internationella samarbetet på förbränningsområdet är omfattande. Såväl inom IEA som EG—program deltar svenska forskargrupper. Det som framför allt är av

intresse utomlands är framstegen på teknikområdet fluidiserade bäddar samt på området diagnosticering av

förbränning. Nordiskt energiforskningssamarbete på förbränningsområdet syftar till uppbyggnad av

grundläggande kunskaper och har koncentrerats till högskoleprojekt.

Förgasning som teknik för omvandling av fasta material till gasformiga och vätskeformiga bränslen har använts under olika perioder i Sverige. I samband med oljeprishöjningarna på 70—talet väcktes ett förnyat intresse, kanske främst i USA, då kolpriserna plötsligt framstod som gynnsamma. Inom det svenska FoU-programmet inriktades aktiviteterna på att klarlägga möjligheterna att utnyttja tekniken för främst inhemska bränslen. Inledningsvis siktade man på bränngas med lågt värmevärde, lågvärdesgas, senare studerades tekniker för mellanvärdes— och högvärdes— gas. Applikationer som elgenerering och industriella processer är de stora utvecklingsmålen under 1990—talet. Särskilt i den förstnämnda applikationen bedöms såväl prestanda och miljöegenskaper som

fördelaktiga.

) konkurrenskraft hos förgasningstekniken vara . . . . . . ) Tidiga FoU-insatser inom energiforskningsprogrammet

omfattade bl a Motala Pyrogas för att klarlägga möjligheterna för torv i denna förgasare som var utvecklad för industriavfall.

Pilotanläggningar för skifferförgasning har också studerats för några koncept.

Prov med förgasning av kol i samband med järnfram— ställning har genomförtsvid MEFOS i samarbete med Japan i den s k CIS—processen. SKF har utvecklat

plasmaförgasning. Båda var ursprungligen avsedda för

stålframställning men har modifierats för användning för förgasning separat. Dessa tekniker befinner sig f n på POD—stadiet. Vissa försök att förgasa torv i

SKF-processen har undersökts.

Torv- och träförgasningsinsatser har resulterat i marknadsfärdiga s k mesaugnsförgasare som används för förgasning av bark m m till bränngas för massaindus-

trins processer.

Den MINO—pilotanläggning för förgasning som utvecklats och byggts upp vid Studsvik Energiteknik AB avsåg ursprungligen syntesgasutveckling. Anläggningen har en viktig funktion i det att den kan användas för prov med trycksatt förgasningsteknik för elgenerering baserad på inhemska biobränslen.

Ett exempel på utvecklingen inom förgasningsområdet lämnas i det följande. Under slutet på 70-talet initierades inom ramen för det statliga forsknings— programmet projekt vid KTH, LTH och CTH inriktade på förgasning av inhemska bränslen torv, ved och skiffer. Insatserna inriktades dels på generellare fenomen vid förgasning av dessa bränslen dels på att få underlag för bedömmning av några tillämpade tekniker. Ett mål

inom forskningsprogrammet var att klarlägga förutsättningarna för att framställa metanol av torv och ved. Första steget i denna process är att förgasa

bränslet.

Genom den verksamhet som bedrivits vid de nämnda högskolorna fanns i slutet av 70—talet underlag för bedömmning av en utvecklingslinje att via trycksatt förgasning få syntesgas för metanolproduktion. Förgasnings— och processtudierna fanns verifierade i laboratorie- och processdemonstrationsskala vid

högskolorna. Den trycksatta förgasningsprocessen

provades i försöksskala som ett led i att få undelag för att beräkna metanolproduktionskostnader och verifiera drift av tekniken. Detta gjordes vid Studsvik som ansågs vara en lämplig plats för denna typ av verksamhet.

Verksamheten vid KTH med förgasningsforskning efter flera tillämpningslinjer och arbeten den trycksatta försöksanläggningen i Studsvik innebar en uppbyggnad av kunskap på förgasningsområdet som möjliggjorde utveckling av en speciell process för framställning av bränngas via pyrolys. Man hade nämligen i samband med "metanolforskningen" upptäckt att det vid pyrolys av ved bildas bränngas och ca 10 % träkol. Genom att återföra detta till förbränning kunde processen hållas igång effektivt och med hög verkningsgrad. Fördelen med detta förfarande är att den tids- och utrymmes— krävande träkol/vattenångreaktionen elimineras.

Träkolet behöver inte förgasas det eldas upp.

I samband med beslut om att gå vidare med att verifiera den trycksatta förgasningsprocessen i försöksskala koncentrerades verksamheten vid KTH till att forskning kring probelmställningar som samman— hängde med byggande och prov av försöksanläggningen vid Studsvik. Verksamheten vid LTH riktades mot forskning kring pyrolys och skiffer. Insatserna vid CTH riktades framförallt mot förbränningsforskning i fluidiserade bäddar.

Utvecklingslinjen med trycksatt förgasning hade provats färdigt under 1983 1984. Verksamheten vid KTH hade några år tidigare ändrats mot generellare förgasningsforskning dels mot bakgrund att kostnads- , data för metanolproduktion med den trycksatta ) förgasningsprocessen inte motiverade en fortsättning mot demonstration dels mot bakgrund av att den första

samlade resultaten från den verksamhet som drivits inom förgasningsområdet redovisades under 1984 85. Resultatredovisningen omfattade bl a utvärderingar och erfarenheter från trycksatt förgasnng av ved, genom— förda studier och försök med torv i s k Winkler— förgasare, studier av atmosfärisk förgasning av ved för syntesgas samt studier för elproduktion via

förgasningsprocesser.

Götaverken Energy System (GES) blev intresserade av den första marknadsapplikationen för förgasnings- processer bestående av oljeersättning i pappersmassa- industrins s.k. mesaungnar. Denna teknik baserad på atmosfärisk förgasare byggde på den vid KTH utvecklade metodiken. Marknadsinriktningen mot förgasare för mesaugnar passade företaget då detta tidigare arbetade mot papper— och massaindustrin och utvecklat pannor

för avlutar.

Under 1984 påbörjades utveckling med en försöksanläggning på 2 MW för atmosfärisk förgasning. Stöd lämnades av statens energiverk inom ramen för energiforskningsprogrammet. Stödet kunde bl a med den erfarenhet fanns inom landet från försöks-

anläggningen i Studsvik lämnats i form av villkorslån.

Försöksanläggningen vid GES har använts i första hand som testrigg för komponentutvecklng och driftoptimering. Ett tjugotal förgasningsexperiment genomfördes under 1986. Försöken gav sådana resultat att GES kunde erbjuda en en demonstrationsanläggning i full skala vid Värö Bruk. stöd till denna lämnades ur teknikutvecklingsprogrammet. Anläggningen uppfördes under 1987 — 1988 och är en komplett installation för att omvandla fuktig bark och flis till bränngas. Förgasaren är konstruerad eligt samma principer som

försöksanläggningen vid GES. Fläkt har med licens från

Studsvik Energi AB drivit en likartad utveckling.

I samband med beslut om försök med atmosfärisk förgasning ökades insatserna vid KTH mot denna typ av förgasningsproblem och för tenker med gasproduktion och elgenerering med dieselmotorer. Denna applikation bedömdes bli få intresse under slutet av 90—talet. Försök i pilotskala pågår vid Studsvik med en atmosfärsisk förgasare för dieseldrift.

De totala insatserna vid KTH för förgasningsforskning från 1976 är ca 30 Mkr..En stark koppling finns till de resultat som denna verksamhet givit och de försök och prov som genomförts dels av GES och dels av Studsvik Energy/Fläkt vid de anläggningarna som byggts i försöksskala.

Genom dessa och tidigare FoU—insatser har en avsevärd teknisk kompetens för förgasning byggts upp i landet. Den svenska kompetens är bland de främsta i världen i vad gäller biobränsleförgasning. Kompetensen finns således såväl i företag som på högskolor. Högskole— kompetensen gäller såväl processkemi— och teknik som, främst på senare tid, reaktionsteknik. Det är knappast troligt att någon förgasningsforskning på biobränslen kommit till stånd förutom de statliga FoU—insatserna. Omfattande kompetensuppbyggnad har också skett vid flera högskoleinstitutioner avseende grundläggande studier med möjliga tillämpningar inom såväl

industri—, bebyggelse— och transportområdena.

Ett av de teknikområden som 1975 angetts som energipolitiskt intressanta var vindenergi. Målet för FoU-programmet var inledningsvis att till början på 80—talet klarlägga om det fanns möjligheter att införa

vindenergi i det svenska energisystemet. Insatserna

inom FoU—programmet i en första etapp ledde till att man 1978 drog slutsatsen att vindtillgångarna inte var oväsentliga. Vindkraftaggregaten skulle vara stora för att ge ett erforderligt bidrag till det nationella systemet och tillräcklig trovärdighet i de gjorda beräkningarna kunde nås endast genom verifiering i försök med aggregat i fullskala. Det fortsatta FoU-programmet inriktades framför allt på att få ett

gott och täckande underlag i de nämnda hänseendena.

Programmet omfattade fortsatta insatser för att klarlägga vindtillgångarna. Meteorologiska data insamlades under flera år genom mätningar i ett antal höga master. Dessa data användes sedan som underlag för datoriserade beräkningar av vindtillgångarna på

olika höjder.

De största insatserna gjordes för att förbättra säkerheten i de beräkningar man tidigare gjort beträffande hållfasthetsstudier, elproduktions- kostnader och tillgänglighet genom att bygga och testa två försöksanläggningar i full skala. Erfarenheter från de två vndkraftaggregaten på 2—3 MW vid Maglarp och Näsudden har här utöver utgjort underlag för ett flertal konceptstudier av vidareutvecklade aggregat— typer. Mot bakgrund av vindkraftens variationer med vinden genomfördes omfattande studier på vindenergins integrering i kraftnätet. Resultaten från dessa studier har sedemera använts i den särskilda utredning som gjorts om lokalisering av vindkraftverk i vårt

kraftsystem.

Resultat från projekt inom programmet finns från studier av buller, radiostörningar, fågelliv m m. Mindre insatser finns gjorda på små vindkraftaggregat.

1984 redovisades de samlade resultaten från det

genomförda vindenergiprogrammet. Programmet hade i allt väsentligt nått målet att med tillräcklig säkerhet svara på förutsättningarna för att utnyttja

vindkraft i Sverige.

Efter hand har intresse för vindkraft visats av kraftföretagen genom bildande av Svensk vindenergi- utveckling AB. Bolaget har på senare tid breddat sin verksamhet. I stort har all verksamhet inom FoU—området på vindenergi fram till 1985 skett inom det statliga programmet. Inom FoU—programmet har ett flertal konceptstudier stötts. För närvarande arbetar Vattenfall på att genomföra försök med en vidare—

utvecklad aggregattyp på Gotland.

1 Blekinge undersöker bl a ett antal svenska företag möjligheterna att i mitten på 90-talet installera ett flertal stora vindkraftaggregat på 3—5 MW. Underlag för detta program är bland annat tekniska resultat från det statliga energiforskningsprogrammet. Det förefaller finnas en chans att introducera vindkraft i vårt energisystem till år 2010. Utan det statliga FoU—programmet skulle denna möjlighet knappast finnas.

3. ENERGIANVÄNDNINGEN I BEBYGGELSEN

Inom programmet för energianvändning i bebyggelsen har forskningsinsatserna koncentrerats till bebyggelsenära tillämpningar. Detta innebär att de system som programmet omfattat är energisystem för enskilda byggnader, anläggningar för grupper av småhus, flerbostadshus och kontor— och affärsbyggnader. Resultat från ett stort antal systemstudier har visat

att de system som är mest aktuella är de som baseras på solvärme i kombination med värmelager och ;

värmepumpar i kombination med naturvärme/spillvärme/

värmelager. FoU—programmet har haft en stark koppling till insatser inom experimentbyggnadsprogrammet.

Under slutet på 70—talet introducerades värmepumpar efter flera utvecklingslinjer och på kort tid. Utvecklingen av små värmepumpar gjordes huvudsaklingen utomlands. I Sverige fanns några företag som utvecklade större värmepumpar lämpade för fjärrvärme— centraler. När det gäller värmepumpsteknik har FoU—

insatser inom det statliga forskningsprogrammet % framför allt riktats mot teknikens systemaspekter. Som

ett resultat av detta fanns relativt tidigt ett underlag som kunde underlätta den senare delen av introduktionen. En systematisk genomgång av experimet och erfarenheter från värmepumpstekniken har jämte de gjorda system—insatserna gett en god kunskap om tekniken i Sverige. Vidare har helt nya system utvecklats t ex ytjordvärmesystem och värmepumpar med

vindkonvektorer.

På senare tid har FoU—insatserna riktats mot mer avancerade värmepumpssytem i syfte att minska behovet av drivenergi och förbättrade prestanda. Exempel på resultat är att där ny teknik nu prövas i en berg— värmeanläggning med värmepump med nytt ozon—ofarligt köldmedium och konverterng av direktelvärmda villor med värmepumpar och fläktkonvektorer. Väl verifierade studier inom programmet visar att frånluftsvärmepumpar . med värmeuttag ned till 00 C kan svara för 70 6 av

årsbehovet för tappvarmvattenberedning och uppvärmning i befintliga flerbostadshus. I småhus kan

o

täckningsgraden bli 50-70 6.

På senare tid har särskild uppmärksamhet ägnats åt

köldmedieområdet. Genom den kunskapsuppbyggnad som skett tidigare vid bl a CTH och KTH intar nu dessa

högskolor även intrnationellt sett en ledande

ställning. Värmepumpar med ofarliga arbetsmedier är under utveckling.

Ett stort antal solvärmesystem har studerats. För flera tekniska lösningar har prestanda och kostnader verifierats med försök. Kännetecknande för solvärmesystemen är att nästan hela kostnaden är knuten till investeringarna. FoU-insatserna har framför allt riktas mot systemutveckling. Det finns nu god erfarenhet om systemprinciper och systemkonstruk— tioner som är enklare, driftsäkrare, energi— och kostnadseffektivare än tidigare. De senaste årens utveckling har inneburit att vi internationellt sett intar en ledande ställning när det gäller solvärme— teknik med årsenergilagring. Resultaten från FoU- programmet och erfarenheterna från praktiska experiment innebär att prestanda och kostnader för solvärme nu är kända.

Svensktillverkade solfångare har under flerårig praktisk drift visat hög effektivitet. Solfångarpriserna har genom FoU—insatser reducerats väsentligt. Solvärmesystem för tappvattenberedning och uppvärmning är tekniskt möjliga i både småhus och flerbostadshus. Med den möjlighet som funnits till bidrag inom bostadssektorn har system för tappvatten- beredning i flerbostadshus byggts kommersiellt. För småhus är systemen f n inte konkurrenskraftiga mot konventionella värmesystem som använder olja.

Solvärmesystem kräver i vårt klimat att värme kan lagras. I stor utsträckning har därför FoU—insatserna för solvärmesystem och värmelagring drivits parallellt. Inom ramen för forskningsprogrammet har teknik för energlagring både för kort— och långtidsbehov tagits fram och prövats. Dritserfaren— heterna från själva lagringen är goda. Resultat från

försöksanläggningar visar att högtemperaturlagring bäst sker i vattenmagasin medan värme vid lägre

temperaturer kan lagras direkt i mark utan isolering.

Korttidslagring i vattentankar används nu mer i ökande omfattning och är kommersiell. Teknik för lagring av värme i borrhål är under utvärdering i fler projekt. Teniken är intressant bl a på grund av den goda potentialen i stora delar av landet.

Undersökningar av plaströrs långtidsegenskaper vid temperaturer som är aktuella i värmesystem har genomförts efter en mångårig utveckling. Denna forskning, som till stor del utförts vid Studsvik AB, ger nu en god grund för utveckling av system mot lägre anläggningskostnader för distributionssystem för värme. Tidiga insatser på forskning på värmedistribution i plaströr för låga temperaturer har följts upp i tre experimentbyggnadsprojekt. De preliminära slutsatserna är att denna teknik kan bli konkurrenskraftig i bebyggelse med lägre

värmetätheter och där traditionell teknik ej kan användas. Dessa system erbjuds nu kommersiellt.

Goda resultat av den bedrivna forskningen inom programmet finns om komponenter och enskilda system för uppvärmning, energidistribution och energihus— hållning. Möjligheten till uthålliga insatser och att kunna koppla samman forskningen vid högskolor med försöks- och experimentverksamhet har varit av stor betydelse för de resultat som nu föreligger från FoU—programmet. Resultat från ett antal koordinerade projekt är av stort värde för systemvärderingar och bedömningar av en tekniks värde. Sådant underlag är också nädvändigt vid studier av mer integrerarde system. Integrerade och decentraliserade system förväntas i framtiden få en ökad betydelse.

Systemstudier pågår med ett flertal intressenter med intregrerade system för energitillförsel från industri och energianvändning i närliggande bebyggelse där såväl industri som bebyggelse ingår. Flera dator- modeller för sådana beräkningar har tagits fram och

utnyttjas nu för optimeringsberäkningar.

Ett exempel på resultat visas i det följande.

Under de senaste 10—15 åren har det skett en snabb teknisk utveckling av olika markvärmesystem, d v 5 system vilka utnyttjar marken som värmekälla och

värmelager.

Inom markvärmeområdet pågår många fältförsök där man studerar olika alternativ, idéer och möjligheter. För att man rätt skall kunna bedöma dessa och i slutänden få tekniskt och ekonomiskt goda lösningar måste kunskaper från många olika områden utnyttjas och

sammanföras. Grunden för ett markvärmesystems funktion och prestanda är kunskap om de fysikaliska processerna i marken. Temperaturförloppen är olika i den berörda markregionen, där värme lagras eller uttages, och i omgivande markområden. Dessa temperaturförlopp är kopplade till det strömmande värmebärarmediet i slangar, borrhål, bergrum, grundvattenregioner osv.

vid markvärmegruppen på LTH har kunskapsuppbyggnad om teori, systemparametrar, värmeövergångsproblem m m beträffande markvärmesystem pågått under mer än 10 år. Verksamheten har finansierats av BFR och statens energiverk. Sammanlagt har insatserna till LTH varit på 15—20 Mkr. Verksamheten har lett till en omfattande och snabb utveckling av kunnande och modeller för de fysikaliska processerna i marken. De teoretiska modellerna har överförts kontinuerligt till en mer

lättillgänglig form genom utveckling av ingenjörs—

mässiga, persondatorbaserade dimensioneringsmetoder

avsedda att användas av konsulter, projektörer m fl.

Markvärmeguppens forskningsresultet har rapporterats i

över hundra skrifter, men framförallt har man också

sammanställt sina kunskaper i en markvärmehandbok, vilken används av alla som är verksamma inom området. Handboken kommer att uppdateras och utges även på

engelska.

Gruppen har medverkat i hundratalet tillämpade projekt alltifrån kortare konsultationer till långvarigt samarbete. Många fältförsök har följts, utvärderats och testats mot de teoretiska modellerna.

I Lyckebo har oväntat stora värmeförluster uppmätts från bergrumsvärmelagret. Genom markvärmegruppens grundläggande kunskaper i värmeströmningslära har de kunnat utföra en teoretisk analys av möjliga förklaringar till läckaget. Med denna analys som grund har sedan markvärmegruppen, Vattenfall och Skanska utformat ett förslag till åtgärdsprogram som omfattar olika tekniskt möjliga lösningar och verifierande

mätningar.

I Vallentuna har man ett system med horisontella slangar nedplöjda i bottensedimentet på en sjö för värmeutttag och värmelagring. Den grundläggande teorin för dessa system har tagits fram av markvärmegruppen och skall utvecklas till en persondatorbaserad dimensioneringsmodell för allmänt bruk.

För det stora borrhålslagret i Luleå skall, efter utvärdering av mätningar, markvärmegruppen delta i en "efteroptimering" av lagret. På basis av gjorda erfarenheter och nya beräkningar med gruppens teoretiska modeller skall olika förbättringar

studeras. Man har goda förhoppningar om att kunna

utforma ett lager med samma prestanda till 20 % lägre kostnad.

Markvärmegruppens verksamhet är ett exempel på hur högskolans forskning - genom statens stöd till kunskapsuppbyggnad - kunnat systematiseras och tillrättaläggas för att nyttjas inom ett specifikt område. Genom koppling till projekt som stöds inom andra program kan den erhållna kompetensen direkt utnyttjas för praktiskt genomförbara lösningar. Det snabba resultatgenomslaget beror på att ett uthålligt arbete kunnat bedrivas i en kombination av grund- forskning, tillämpad forskning och erfarenheter från problemställningar som uppkommit i samband med experiment och försök i lämplig skala. De statliga energiforskningsprogrammen och stödprogrammen är ett av få exempel där denna typ av kopplad sammanhållna åtgärder är möjliga att åstadkomma. Sektorns behov av kunskap har erhållits genom högskolans medverkan och utmyttjande av dess kvalitetskrav. Inom ramen för markvärmegruppens forskning har ett antal avhandlingar

färdigställts. 4. Energirelaterad grundforskning

Naturvetenskapliga forskningsrådet har sedan länge lämnat statligt stöd till grundforskning. Inom flera av de områden som ingick i det statliga energiforsk— ningsprogrammet som initierades 1975 fanns tekniker med naturvetenskaplig anknytning. Forskningsrådet hade också ett etablerat och välprövat förfarande för urval av projekt/anslag till forskare. För den energi— relaterade grundforskningen har en kompletterande i urvalsrutin tillskapats, då "energi" är av mer tvärvetenskaplig karaktär än de vetenskapliga dicipliner som NFR normalt stöder.

Den energirelaterade forskningen byggdes upp

successivt. Denna uppbyggnad återspeglas i den ökning av de satsningar som gjorts på delprogrammet under de olika treårsperioderna.

Anslag (Mkr) 1975/78 78/80 81/84 84/87 87/90 9 15 20 37 71

Under den innevarade perioden utgör de ökande satsningarna ett uttryck för prioriteringen av grundforskning inom det statliga energiforsknings-

programmet.

För närvarande stöds forskning inom följande tre områden:

- Energi i biologiska system Energi i fysikaliska system - Miljöeffekter av energiomvandling

Målet för NFR har varit att stimulera

grundforskningsmiljöer att ta upp energirelaterade problem och att bygga upp vetenskaplig kunskap och kompetens inom energirelevanta forskningsområden (ej teknikområden).

Ett sätt att avläsa resultatet av NFR:s ansträngningar

är att se efter hur många grundforskningsmiljöer man lyckats initiera energirelaterade projekt vid.

Kvalitetsaspekten på forskningen beaktas, genom att projekten granskas sker på samma sätt som för NFR:s "ordinarie" projekt.

Satsningarna på biologiska system inriktades tidigt på frågeställningar kring fotosyntes och respiration. Bakgrunden till att dessa områden är intressanta är att kunskapen om dessa processer kan öka förståelsen för hur man skulle kunna öka biomassaproduktionen. Intresset från svenska forskare var inledningsvis lågt. Det har ökat dock efterhand. Från 1985 har ett fertal grupper kunna etablerats.

Forskning kring fotosyntesen och dess påverkan på

biomassaproduktionen bedrivs nu inom 4 grupper i landet. Storleken på grupperna är c:a 10 personer. Forskning bedrivs i Umeå, Stockholm, Lund och Uppsala. Grupperna är internationellt mycket starka. Detta belyses av att vi 1988 fick arrangrea en konferens mellan tyska och svenska forskare om forskningsläget i respektive länder beträffande fotosyntes.

Forskning kring fotorespiration och hur växter påverkas av bland annat stress pågår för närvarande inom 6 grupper. Verksamheten ha fått god interna- tionell kontakt och utgör en viktig länk för att följa utvecklingen utomlands. Arbete pågår i Lund, Uppsala, Stockholm och Umeå. Studierna är inriktade på enzymstrukturer och enzymatiska reaktioner kol- kedjorna. Denna forskning följs nu av industrin då resultaten har koppling till växtförädling.

Gödning påverkar biomassaproduktionen. Gödning kostar dock pengar och har också påverkan på miljön. Flera av de växtarter som studerats inom andra delar av energiforskningsprogrammet för energiändamål har visat sig ha förmåga till biologisk kvävefixering. Tre grupper studerar frågeställningar om hur förlopp och förutsättningar är kring de kvävefixerande organismer * som lever i symbios med växten. Forskningen sker i Uppsala och Umeå.

Den energirelaterade forskningen inom de fysikaliska systemområdena fick en snabbare etablering. Delvis berodde detta på att flera av de vetenskapliga områden som redan fanns etablerade hade direktare anknytning till energi. Exempel på sådana är elektrokemi, för— bränningskemi och materialteknik. Genom energi— programmet har dock skapats förbättrade möjligheter till fortsatt forskning och koncentration på energi—

aspekter.

Inom elektrokemiska området studeras förlopp som har anknytning bl a till batterier, bränsleceller och lagring av el. Forskningen avser fasta tillståndets kemi och är bland annat inriktad på elektoder och elektrolyter. Även fotokemiska studier ingår. Arbetet syftar till att höja energiutbyte och förbättra

lagring av el.

11 grupper finns etablerade blad annat i Uppsala, Lund, Göteborg och Umeå. Gruppernas arbeten har utvärderats av internationella bedömarteam och har fått mycket högt betyg på uppnådda resultat. Dessa grupper utgör i allt väsentligt det primära informationsnätet för att hämta hem resultat inom området från andra länder. Flera av gruppernas arbete följs av industrin. Satsningarna har från 1984 till nu ungefär fördubblats inom detta område.

Utvärderingar av NFR över behovet av förbrännings- kemisk forskning har lett till att insatserna inom detta området succesivt har ökat. De problem som studeras rör framförallt termofysikaliska förlopp och delprocesser som finns i lågor. Ett viktigt inslag på senare år är studier av katalytiska reaktioner vid de

temperaturer och förhållanden som finns i

förbränningsrum.

Insatserna kompletterar STU:s satsningar på grundläggande förbränning. Förnärvarande stöds 3

grupper i Göteborg.

Ett annat större område som stöds av NFR inom ramen för den energirelaterade grundforskningen är materialforskning. Insatser här är förnärvarande knappt 4 Mkr/år. Forskningen sker inom ett stort antal områden som brör såväl energianvändning som energi— produktion. På senare tid ingår även forskning på högtemperatursupraledare. Denna forskning är kopplad till insatser från STU och statens energiverk.

Området miljöeffekter av energiomvandling har på senare år fått ökad betydelse. I takt med att miljö— frågorna uppmärksammats har NFR försökt öka intresset hos forskarna. Hittills har inte ansträngningarna lyckats som man hoppats.

Forskningsgrupper finns i Lund, Stockholm och Uppsala. De grupper som arbetar med att studera miljöeffekter har enligt de utvärderingar som gjorts inom ramen NFRis utvärderingsystem fått mycket högt erkännande. Det internationella anseendet är exeptionellt bra. De ämnesområden där forskning pågår är atmosfärskemi, atmosfärisk radioekologi och klimat. Den forskning som stöds inom dessa grupper är ofta kopplad till andra forskningsområden. Tillkomsten av ett energirelaterat program har då gjort det möjligt att tjäna stora synergetiska effekter och att få fram resultat för energiområdet.

Styrelsen för teknisk utveckling har ansvar för de teknikorienterade delarna av energirelaterad grund- forskning. Insatserna syftar till att skapa en bas för ! kunskapsuppbyggnad för industrins framtida behov.

Urval av projekt är baserade dels på inomvetenskapliga kriterer och del på tekniska tillämpningsmöjligheter.

STU:s anslag under de olika treårsperioderna har

varit: 75/78 78/81 81/84 84/87 87/90 Mkr 4 7 12 25 27

STU har särskilt satsat en ökande andel på kunskaps- uppbyggnad inom materialområdet.

Detta kan belysas av följande exempel:

Grundläggande förbränningsforskning startade med insatser inom Energirelaterad grundforskning i Lund och Göteborg. Denna forskning har sedan vuxit till ett stort prgram och utgör en bas för satsningar inom förbränningsteknik både inom STU:s program Energiteknik för industrin och statens energiverks program Förbränningsteknik.

Katalysforsning har länge stötts inom Energirelaterad grundforskning. Detta var basen för det samlade forskningsprogram som nu finns för katalysforskning i

Sverige.

Tribologi-forskning initierades och startade inom energirelaterad grundforskning. Elledande polymerer är ett annat program med baskunskap från Energirelaterad grundforskning och som nu genomförs som ett

ramprogram.

Energirelaterad grundforskning har således för STU varit en mycket värdefull grogrund för insatser som fått vittgående konsekvenser inom många teknikområden. Det finns ingen fast områdeslindelning inom programmet

för flexibiliteten är viktigt. Tyngdpunkten ligger på

forskning inom ytfysik, ytkemi och energitekniskt

viktiga ytprocesser och ytegenskaper. Exempel där sådana processer förekommer är katalytisk förbränning och katalytisk avgasrening, vätelagring i metall— hydrider, reaktioner i bränsleceller och batterier, sensorer, tribologisa processer, m m. Inom detta område stöds framför allt grupper i Göteborg och Linköping.

Ett annat viktigt område, nära knutet till ovanstående är grundläggande studier av selektiv strålnings— absorptin och strålningstransmission. Här är tillämpningarna bl a selektiva absorbatorytor t ex solfångarytor och transmitterande värmespeglar t ex energieffektiv fönster. Inom detta område är CTH framträdande. Forskning stöds också i Uppsala.

5. Allmänna energisystemstudier

Inom AES-programmet har det under 1980—talet skett en successiv uppbyggnad av främst samhällsvetenskaplig kompetens med sikte på en aktörsoberoende, "konsumentorienterad" granskning av energipolitiken. Kompetensuppbyggnaden har skett inom ett antal lämpliga forskningsmiljöer huvudsakligen genom bildandet av forskningsgrupper under ledning av en forskningsledare. Därutöver har stöd lämnats till enskilda forskare.

En uppbyggnad av vetenskaplig kompetens rörande energipolitiskt viktiga samhällsfrågor har åstadkommits. Denna kompetens har utnyttjats vid den vetenskapliga analysen av energipolitiska problem i antingen tillämpade forskningsprojekt eller medverkan i energipolitiskt utredningsarbete.

De vetenskapliga resultaten av kompetensuppbyggnaden och forskningen har publicerats i ett flertal internationella och inhemska facktidskrifter.

Forskningsgrupperna är följande:

EFI-gruppen under ledning av professor Lars Bergman vid Handelshögskolan i Stockholm har en inriktning på samhällsekonomisk analys av energipolitiken. Gruppen har särskilt behandlat kärnkraftsavvecklingen (inverkan på energipriser, industrins konkurrens- förmåga och strukturutveckling), vidare kostnaderna för skärpta miljökrav på energisystemet (utsläpps— begränsningar genom tex naturgasintroduktion) samt förhållandena på elmarkanden (prisbildning, konkurrensförhålladen, kontraktsformer, t ex den s.k.

kraftbörsen).

Vid CTH under ledning av professor Claes—Otto Wene bedivs forskning med inriktning på kvalitativ analys och optimering av ekonomi och miljöegenskaper hos energisystem uppbyggda av olika tekniska komponenter och delsystem. Studier har genomförts av såväl nationella som kommunala och industriella energisystem som underlag för planering och investeringsbeslut (t ex avvägning mellan investeringar i produktion och hushållningsåtgärder). Analyserna sker med hjälp av den inom IEA-samarbetet utvecklade modellen MARKAL och för varje tillämpning särskild utarbetade teknik— beskrivningar och yttre antaganden (pris/efterfråge— scenarios etc). På senare år har utsläppsbegränsningar avseende SOz, Nox, CO2 studerats. Gruppen medverkar sedan flera år i IEA:s systemanalyssamarbete ("ETSAP"), som fått en stark miljöinriktning.

LTH—gruppen under ledning av professor Thomas B

Johansson har en inriktning på framtids— och strategistudier av energisystem, särskilt analys av de tekniska, ekonomiska och institutionella förutsättningarna för ökad energieffektivisering, minskad elanvändning, minskning av utsläpp genom

användning av naturgas etc.

Gruppen har genomfört och publicerat ett antal fram— tidsstudier i samarbete med FOA—gruppen eller uran ?", "Energi till vad och hur mycket ?", "Perspektiv på energi". Under de senaste åren har gruppen i internationell samverkan skrivit boken "Energy for a Sustainable World".

FOA-gruppen under ledning av överingenjör Peter Steen har också en inriktning på framtids— och strategi— studier av energisystem, särskilt inverkan av aktörssituationen och andra institutionella förhållanden på teknikförnyelsen. Gruppen har genomfört och publicerat ett antal framtidsstudier i samarbete med LTH-gruppen. Senast har gruppen i samarbete med Efn publicerat rapporten "Att ändra riktning", som tilldragit sig stort intresse inom myndigheter, energiföretag och kommuner.

Uppsala—gruppen under ledning av docent Evert Vedung, Statsvetenskapliga institutionen, ha varit koncentrerad på implementeringen av lagen om kommunal energiplanering. En rapport om detta projekt föreligger i manus. Diskussioner pågår om

vidareutveckling av gruppens verksamhet.

Oxford Institute of Energy Studies under ledning av professor Robert Mabro är ett litet internationellt forskningscenter, vars svenska del har initierats genom energiforskningsprogrammet.Institutet har en

inriktning på avancerade teoretiska och empiriska studier av de internationella olje— och gasmarknaderna, särskilt investeringsförhållanden, priser och skatter. Institutet har också genomfört ett antal sponsrade tillämpnings— studier som publicerats

i bokform.

6. Energirelaterad transportforskning

Riksdagen fattade 1983 beslut om en introduktionsplan

för alternativa drivmedel.

Inriktningen när det gällde programmet aternativa drivmedel var inledningsvis att klarlägga förutsätt— ningarna för produktion av metanol ur inhemska

bränslen.

När det gäller produktion av etanol har betydande kunskaper erhållits rörande produktion av etanol ur spannmål. Ett pilotförsök med svensk teknik har genomförts i Skaraborg. Produktionskostnaderna är dock för höga för att få till stånd en lönsam produktion.

Insatserna inom detta område har numera kommit att inriktas mot produktion av etanol genom hydrolys av

cellulosa.

När det gäller hantering av motoralkoholer i praktisk användning innfattade fartygstransporter, tankning m m finns väl dokumenterade resultat från försöksverk- samhet med ett större antal fordon som körts på låginblandning av metanol i bensinen (M lS—projektet) och användning av metanol i ren from (M 100— projektet). Vidare har frågor rörande introduktion i full skala av låginblandning av motoralkoholer varit föremål för särskilda studier liksom frågan om

gengasprogrammets fortsättning.

Förutsättningarna för att avända motoralkoholer i ottomotorer har även klarlagts genom M 100—projektet. Ett särskilt projekt pågår med dieselmotorer som

omfattar prov med ran etanoldrift.

Försök med naturgasdrivna fordon har hittills skett i begränsad utsträckning. Prov har gjorts med elektirsk drift och i samband med det ha en provnings— och utvärderingsverksamhet för eldrivna fordon och batterier för fordonsdrift byggts upp. Satsningar har gjorts även på hybridfordon. Resultaten från ca 10 års insatser kommer att rapporteras under hösten 1989.

Kunskaper rörande utveckling av nya motorer och drivsystem har erhållits i nära saverkan med bilindustrin. Statens insatser har på detta område har närmast haft karaktären av teknikbevakning.

Motorer och drivsystem är i stor utstäckning en internationell fråga. Marknadsförutsätningana är avgörande för bilindustrins agerande. Miljöaspekterna från transportsektorn har successivt fått ökad betydelse. Marknadsutvecklingen och miljökraven torde framöver vara de avgörade faktorerna för en teknik- utveckling. Detta har inneburit att systemfrågor och transportsystematernativ till bilen fått en allt större plats i FoU—programmet. Genom ett nära samarbete inom bl a IEA har den internationella utvecklingen väl kunnat följas.

För den energirelaterade transportsystemforskningen svarar TFB. Föremål för forskning är i första hand transport— och trafiksystemet. Frågeställningen avser normalt effekterna av förändringar i transport- systemet på omgivande system. TFB:s program allmänt

omfattar också studier av konskevenser för transport—

systemet av förändringar utanför detta.

Resultat av forskning kring och utveckling av planeringsmetoder för kollektivtrafik, taxi, varudistribution m m visar att förbättrad transport— planering inom både person- och godsområdet ger minskad energiförbrukning och bättre totalt resursutnyttjande. Användningen av datorbaserad planeringsteknik medför stora fördelar för transportsektorn. Det finns därför fortfarande en stor besparingspotential i att samordna olika transport— resurser. Det är här ofta fråga om att finna nya lämpliga organisatoriska lösningar, men det gäller också i stor utsträckning att ta fram olika tekniska hjälpmedel och mjukvara för att åstadkomma samordning.

Förutsättningarna för kombinerade transporter lastbil/ järnväg har studerats i flera projekt. TFB har också tillsammans med Transportforskningskommissionen (TFK) genomfört studier av den tekniska utrustning som förutsätts för ett genomförande.

Godstrafiken i tätbebyggelse, tung trafik och varu- distribution kommer att kräva ytterligare FDD-insatser där det är viktigt att en integration med miljö- aspekterna görs. Åtgärderna inom varudistributionen gäller i första hand metoder för att utveckla förbättrad ruttplanering och effektivare utnyttjande av fordon och lastbärare.

Studier av transportformer av halvkollektiv karaktär som samåkning och paratransit har varit väsentligt inom energiforskningsprogrammet. Genomförda projekt har haft karaktär av demonstrationsprojekt och får anses vara empiriskt prövande. Projekten har tekniskt sett varit framgångsrika, men har inte fått något

spontant genomslag. Resultaten kommer att kunna utnyttjas i ett krisläge då olika former av samåkning kan behöva införas mer eller mindre tvångsvis.

Vägtrafikens energiförbrukning har studerats från olika trafiktekniska aspekter. Omfattande studier har ägnats år att studera olika hastighetsbegränsningars effekter på landsvägstrafikens energikonsumtion. Även inverkan på energiförbrukningen av alternativa styrstrategier för trafiksignaler i tätorter har behandlats. En intressant erfarenhet av dessa studier är att trots att man sammantaget kunnat påvisa substantiella energibesparingar har kommuner ej varit benägna att bekosta ändringar i signalsystemen eftersom nyttan av åtgärderna legat "utanför

kommunerna".

Energieffektivitetsstudier där samtliga huvudsakliga trafikslag studerats och jämförts har gjorts. Studierna får anses vara relativt uttömmande. Fortsatta insatser inom detta område bedöms lämpligen ta sikte på att studera hur kombinationer av trafik— tekniska åtgärder påverkar energikonsumtionen. Hur åtgärdspaket skall genomföras för att åstadkomma bästa totala resultat bedöms också behöva studeras, liksom frågor som rör vägunderhåll och energiförbrukning.

Möjligheterna till energibesparingar ombord i dieseldrivna fartyg har studerats ingående.

En rad intressanta problemlösningar har utarbetats. Dessa projekt utgör exempel på att ju mer tillämpningsinriktade projekten är desto större kostnader drar de. Miljöaspekterna diskuteras alltmer inom sjöfarten och TFB har initierat ett projekt inom området.

Möjliheterna till energibesparingar inom flygtrafiken har studerats i några mindre projekt, vilka genmförts samordnade med utländska studier. Rent ekonomiska drivkrafter finns att begränsa energiförbrukningen inom flygsektorn vilket inneburit att flygföretagen samarbetat i projektgenomförandet. I efterföljande kurser och informationsverksamhet förs resultaten vidare till praktiska tillämpningar.

Studierna ha innefattat analyser av bränsleförbrukning med hänsyn till marschfart, stignings— och landnings— procedurer, vald flyghöjd samt reduktion av väntetider i luft vid landning under högtrafiktider. Även för flyget diskuteras miljöaspekterna alltmer och får allt större tyngd genom strängare krav på att minska buller för kvällsoperationer samt för att minska avgasutsläpp i flygplatsernas närbebyggelse.

För närvarande prioriteras följande områden:

a) Forskning rörande tätorternas trafikproblem, främst avseende energiförbrukning och miljöeffekter

b) Energispareffekter inom transportsysteme bl a genom minskning av det totala transportarbetet genom överflyttning till kollektivtrafik och genom övergång till mer energisnål teknik.

särskilda uppdrag finns för att belysa vilka strukturella förändringar som aktualiseras för att uppnå ett mer energieffektivt transportsystem med så små miljöeffekter som möjligt. Resultat från hittillsvarande FoU-insatser är då värdefulla.

BILAGA 2

översikt över högskolans engagemang i energi— forskningsprogrammet

ÖVERSIKT ÖVER HÖGSKOLANS ENGAGEMANG I ENERGI— FORSKNINGSPROGRAMMET

Astrid Borg

Stockholm juni 1989

ÖVERSIKT ÖVER HÖGSKOLANS ENGAGEMANG r ENERGIFORSKNINGSPROGRAMMET

l. FORSKNINGSPOLITISKA UTGÅNGSPUNKTER

Diskussionen om sektorsforskning hade vid 70—talets mitt blivit ett dominerande inslag i den forsknings- politiska debatten. En rad sektorers olika forskningsbehov hade kartlagts och program hade skapats. Ett styrsystem hade börjat ta form.

En tvekande acceptans för ett system där högskole— forskning beställs och administreras från myndigheter

utanför högskolesfären började växa fram.

Inom policyanalysen började det på 70—talet förespråkas en brytning med de små stegens politik. En välfärdsstat med expanderande offentlig sektor borde genom stora åtgärdsprogram baserade på vetenskaps- liknande analytiska metoder skapa förutsättningar för

rationellt grundade begrepp om utvecklingen i samhället. När så oljeprischocken manade fram enighet

bland beslutsfattarna om behovet av energiforskning blev det naturligt att organisera denna i ett sammanhållet program som kom att utgöra den största svenska civila sektorsforskningssatsningen dittills. (1) Energiforskningen har därför bidragit till att sätta många forskningspolitiska problem på sin spets och har samtidigt fått stå modell för utvecklingen av

sektorsforskning. Alltfort utgör formerna för sektorsforskning ett ständigt debatterat inslag i forskningspolitiken.

Följande översikt har företagits i avsikt att beskriva

bärande tankegångar inom forskningspolitiken som samtidigt är av betydelse för EFU 90's sätt att angripa delar av utredningsuppdraget.

1.0 Forskningens styrning.

Vid 50-talets Harpsundskonferenser med statsminister Tage Erlander, utvalda forskare och representanter för näringslivet, diskuterades en mångfald forskningsbehov vid sidan av dem på atomenergiområdet. Omvärldens tekniska framsteg hade givit många svenskar en känsla av teknisk och vetenskaplig eftersläpning i landet, trots det gynnsamma utgångsläget vid krigsslutet. Behovet av att rusta upp universitet och högskolor poängterades starkt. I den universitetsutredning som tillsattes vid mitten av 50—talet (SOU 1958:32) understryks att

"ett starkt stöd åt forskning är en huvudförutsättning för bevarandet och vidareutvecklingen av välfärdssamhället... Även om de investeringar som görs för att föra forskningen framåt inte alltid avkastar från samhällsekonomisk synpunkt omedelbara resultat blir dessa investeringar ofrånkom— ligen en allt viktigare faktor i den långsiktiga planering som krävs för en balanserad samhällsutveckling."

Tilltron till forskningens möjligheter hade vid den tiden hunnit växa sig stark och har levat vidare alltsedan dess.- Det samband mellan forskning och sam— hällsplanering som på ett självklart sätt framförs, kan betraktas som naturligt för en företrädare för ett samhälle vars utveckling enligt dåvarande uppfattning kunde planeras fram. Det uttalas här för första gången (2).

Möjligheterna att styra en forskning för samhällsutvecklingens bästa begränsas givetvis om överblicken är begränsad och behovsområdena är odefinierade. Styrningen av den civila forskningen hade fram till 60—talet varit uppsplittrad på flera olika forskningsråd. Föreställningar om att mer enhetlig ledning Också skulle ge mer effektiv styrning mot angelägna samhällsmål hade funnits en tid och fick genomslag genom att två viktiga organ skapades. Dels forskningsberedningen (1962) vars främsta insats skulle komma att gälla sektorsforskningen genom att forskningsbehoven i olika sektorer identifierades och sektorsforskningsorgan utsågs. Dels STU (1968), som i sig samlade upp ett flertal rådsverksamheter. STU's funktion — att samordna olika former av statligt stöd och service till teknisk utveckling kan påstås vara utformad för att tillgodose behovet av överblick, avvägning och planering hos en styrande instans. Perioden kännetecknas av strävan till ökad samordning och betecknas den sektoriella forskningspolitikens organiseringsfas (2).

Med denna logik bör tillkomsten av forskningsrådsnämnden betraktas som periodens kulmen. Forskningsrådsutredningen utgör på flera sätt en milstolpe i svensk forskningspolitik (FRU 1977:22)

1.1 Planering som styrinstrument

Ett av forskningsrådsutredningens uppdrag var att föreslå former för långsiktig forskningsplanering. Slutsatserna av detta formuleras i propositionen

(1978/79:119)

" I ett fon—system byggt på sektorsprincipen

är definitionsmässigt en totalt sammanhållen och centraliserad fou-politik omöjlig. Den komplettering av den sektoriella fou—politiken som regelbundna, sammanhållande fou—propositioner enligt FRU's förslag innebär kan då inte heller drivas så långt att sektorsprincipen överges. Sektorsvis gjorda bedömningar måste alltjämt utgöra hörnstenar i fou—politiken."

Det var främst bristen på analyskompetens och statistiskt underlag som ansågs begränsa möjligheterna till övergripande forskningsplanering.

Planeringstanken leds till konkretisering i propositionen (1981/82:106):

"För sektorsorganens del fordras att de genomför en långsiktig planering i vilken de anger de forskningsområden och discipliner deras verksamhet berör samt behovet av forskare av olika slag ..."

Sektorsorganen ålades på detta sätt att bedöma sina resp. sektorers behov av forskning för merparten av 80—talet, som ett led i den förhärskande uppfattningen

om planeringens möjligheter att styra samhällsutvecklingen. Bland de olika aspekter på sin verksamhet som sektorsorganen skulle beakta i långtidsbedömningarna återfanns "långsiktig kunskapsuppbyggnad."

Planeringsuppdraget gick ut till sektorsorganen 1982. Bedömningen av långsiktig kunskapsuppbyggnad hanterades tämligen summariskt (3). Främst berodde detta på att begreppet var svårgenomskådat, bättre ägnat att utnyttja i en ekonomisk—administrativ

referensram än i en forskningsinriktad.

UHÄ hade uppdraget att baka in långtidsplanerna i hög— skolans centrala planering. Enligt många bedömare var dock resultatet av långtidsplaneringen även på andra områden bristfälligt. Högskolornas remissvar förenklade inte håller UHÄ's uppgift: Man åtog sig gärna forskningsuppdrag men på sina egna villkor. Ingen enda högskola hade av sektorernas planer funnit anledning att förändra sina egna. Påföljande proposition (1983/84:107) beskriver lärdomarna av det omfattande planeringsarbetet och avslutar med

"Det torde dock knappast vara erforderligt eller önskvärt att upprepa den process som nu har genomförts. Av inte minst praktiska skäl är det nödvändigt att i fortsättningen mer selektivt identifiera problem och områden som kräver åtgärder och beslut från riksdagens och regeringens sida."

Försöket att inom ett forskningspolitiskt ansvarigt organ långsiktigt planera forskningen misslyckades således. Man kan påstå att det därmed sattes punkt för en planeringsperiod i forskningspolitiken. En mjukare

styrform, en fortsättning på den dialog mellan sektorsorganen, departement och UHÄ som inletts, tog över.

Nästföljande proposition framhåller i stället att

"En samordning av forskningen i den meningen

att all forskning bedöms isolerat och i ett sammanhang har prövats... En sådan samordning kan lätt leda till att forskningen förlorar sitt sammanhang med andra strävanden i samhället."

1.2 Grundforskning - samhällsrelevant forskning.

I propositionen om forskning ( prop.1983/84:107 ) diskuteras frågan om statens roll i samspelet mellan sektorsforskning (i sammanhanget liktydig med tillämpad) och grundläggande (fakultetsfinansierad) forskning.

"Det är uppenbart att samhällets roll i hög grad varierar inom olika delar av

FoU-systemet."

Vidare att

"utvecklingen från 60—talet har inneburit att fasta och rörliga resurser från forskningsråd och sektorsorgan ökat, medan de direkta anslagen till högskolan realt har stagnerat."

Statsrådet pekar på det förhållandet att sektorerna inte alla gånger har en naturlig anknytning till högskolesystemet och att forskningsverksamheten byggts upp som en projektorganisation med kortsiktiga anslag och utan ansvar för uppbyggnad av en långsiktig kunskapsbas inom högskolans ram. Hit räknas också energiforskningen, vars behov av en kunskapsbas inom grundläggande naturvetenskaplig forskning, kännetecknad av ett fritt kunskapssökande, särskilt utmålas.

"En ytterst angelägen forskningspolitisk uppgift i dag är därför att stärka såväl den långsiktiga riktade kunskapsuppbyggnaden inom sektorerna som den grundläggande forskning som finansieras via fakultetsanslag och anslag till forskningsråd."

Frågan om näringslivets direkta kontakt med högskoleforskningen penetreras med den internationella utvecklingen som referensram. Statsrådets uppfattning är att det bland företagen finns en stark medvetenhet om grundforskningens betydelse för industrins långsiktiga förnyelse. Han finner vidare, med ledning av utvecklingen utomlands,

"att industrisamverkan också kan gälla den grundläggande forskningen och inte begränsa sig till uppdrag som har karaktär av

tillämpad forskning eller utveckling."

Samtidigt framförs en önskan att se över samverkans—

formerna.

"..det är självfallet nödvändigt att formerna och villkoren för samverkan väljs så att negativa effekter ...undviks."

Påföljande proposition (1986/87:80) erinrar om statens och företagens ansvar för olika led i kedjan och uttrycker tillfredsställelse med att det i samhället råder enighet därom.

Vidare att

"balansen mellan olika delar av forskningssystemet ständigt (får vara) föremål för analys och eventuella åtgärder. Det gäller balansen mellan grundforskning och sektorsforskning i sin helhet men också avvägningen mellan olika sektorer."

Statsrådet påpekar att någon balans uttryckt kvantitativt eller i fon-andelar knappast kan anges, men att sektorerna måste ta ett större ansvar för baskostnaderna än f.n. Statsrådet föreslår att sektorsmyndigheterna överväger att

"avsätta en fri forskningsresurs i samband med projektanslag som huvudsakligen går till den initierande institutionen."

Särskilt tas energiforskningen upp: Statsrådet anser att den påbörjade stärkningen av de långsiktiga inslagen bör drivas vidare.

Om ansvar som åligger näringslivet föreligger som nämnts enighet. Föregående propositions uppfattning att företagsledarna är medvetna om grundforskningens betydelse återkommer. En viss oro för kortsiktigheten i företagsfinansierat utvecklingsarbete vid högskolor framförs. Det samspel mellan statsmakterna och företagen som försiggår

bör avse

"hur befintliga resurser skall utnyttjas för att såväl den grundläggande forskningen och forskarutbildningen som företagens målinriktade FoU—verksamhet bäst kan

främjas".

Något finansieringsansvar framhålls emellertid inte för denna del.

1.3 Forskningsinstitut.

Av en samhällsorganisation som vilar på principen att varje sektor sköter sitt är det inte orimligt att förvänta sig att varje sektor också bygger egna forsk— ningsutförande organ. För svenskt vidkommande gäller detta endast i få fall. De tekniska högskolorna, lantbruksuniversitetet m fl hade tillskapats tidigt. Under mellankrigstiden tillkom några sektorsinstitut, Statens Provningsanstalt, metallografiska institutet, växtskyddsanstalten, väginstitutet m fl. Dessa bör inte betraktas som resultat av någon genomtänkt strategi för en sektorsstyrd forskningsorganisation utan snarare som utslag av ett allmänt sökande efter statens roll i olika forskningsverksamheter (2). Tonen i den hållning som senare skulle bli förhärskande i detta hänseende, åtminstone i civila sammanhang,

anslogs kanske första gången i ett remissvar på utredningen (SOU 1942:6) om teknisk och vetenskaplig forskning. Detta vädjar om att hellre bygga ut högskolorna och öka dessas samverkan med industrin än att inrätta kostsamma forskningsinstitut. Förhållningssättet kan sägas ha drivits till sin spets av FOSAM—utredningen, som fem år efter energiforsk— ningsprogrammets start föreslog att sektorsorganen skulle vara skyldiga att anlita högskolorna för sin forskning och att denna skyldighet skulle regleras i författning. (SOU 1980:46).

Detta svenska förhållningssätt medför samtidigt att en rad problemkomplex uppstår. Alla kan härledas till problemet med att sammanjämka en inomvetenskaplig forskningskultur med en samhällsorienterad.

1.4 Forskningens relevans och kvalitet.

Förutom behovet av att intressera forskarvärlden för samhällsrelevanta forskningsprobelm uppkommer det i den svenska modellen behov av att finna sådana former för sektorsforskning att kulturmotsättningar minskas och framväxten av symbiotiskt verkande högskolemiljöer befordras. Samtidigt som forskningsrådsutredningen tog ett viktigt steg mot demokratisering av forskningens styrning tog den ett likaså viktigt steg i riktning mot ett närmande av samhällsrelevant forskning till inomvetenskapligt relevant. Enligt utredningen existerar det t ex inga av naturen givna motsättningar mellan de båda forskningstyperna. All forskning kan och bör beskrivas i det fält som spänns upp av axlarna i diagram 1 nedan.

Inomvetenskaplig betydelse

stor

osiktbar i__________

eller liten osiktbar hög eller låg Samhällsrelevans

Bekymret för sektorsforskning härvidlag är dels att sektorns forskningsuppgifter ofta saknar inslag som kan ha betydelse för forskningsområdets

vetenskapliga utveckling, dels att brådska m m undergräver den vetenskapliga metodiken. Ännu nära 10 år efter forskningsrådsutredningen, i prop. (1986/87:80) skrivs

"Sektoriell forskning har tid efter annan utsatts för kritik för bristande veten- skaplighet. Kritiken har inte alltid varit obefogad. Kritiserade projekt har ofta utförts vid universiteten och de tekniska högskolorna..."

Den administrativa åtgärd som främst kan vidtas för att påverka kvaliteten anses vara att öka forskningsanslagens längd. En serie förslag till långsiktiga åtaganden har framförts under 80—talet, vilka också till en del konkretiserats. Propositionen (1981/82:106) betonar

"Den precisering av sektorsorganens ansvar för sektorsforskningen som jag således förordar, dvs att det skall omfatta också den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden, innebär ett uttalat krav på sektorsorganen att inom ramen för sina samlade fou—resurser avväga behovet av långsiktig kunskapsuppbyggnad mot annan fou—verksamhet.."

1.5 Integrering.

UHÄ—rapporten (UHÄ 1983:17) framför att kvalitet en i

sektorsforskningen kan höjas genom att låta den "integreras i den forskningsverksamhet som i övrigt bedrivs i högskolan, tjänster bör inrättas och doktoranders medverkan

underlättas..."

Efterföljande proposition tar upp förslaget bl a resultatet att det t ex på energiforskningsprogrammet inrättas ett 30-tal forskartjänster på mellannivå.

Av 1987 års forskningsproposition (1986/87:80) framgår en tillfredsställelse med de tecken till vilja att åta sig långsiktiga projekt i högskolan som sektorsorganen uppvisat genom att

"....förlänga sina projekt i tiden, arbeta(r) mera med ramprogram och inrätta(r) forskar- och doktorandtjänster..."

Statsrådet tar upp energiforskningen särskilt och uttalar att satsningarna på långsiktighet bör drivas vidare och att det finns goda skäl som talar för att

"...energiforskningen på längre sikt i ökad utsträckning bör integreras med annan forskning vid universitet och högskolor.

Genom att integrerat i högskolan bygga upp en grundläggande kompetens på energiområdet kan stimulerande forskarmiljöer skapas..."

Riksdagen instämmer i bedömningen men framhåller att också högskolan har ett ansvar. (Ubu 1986/87:26)

"I fortsättningen bör högskolan vara mer selektiv ...framför allt i fråga om långsiktighet i de utomstående finansiärernas satsningar..."

I den undersökning av samarbetet mellan energisektorns programorgan och högskolan som utredningen företagit, har aspekter på långsiktighet och kvalitet speciellt uppmärksammats. Studien beskrivs i det följande.

2. HÖGSKOLANS ENERGIFORSKNINGSANSLAG

Sedan energiforskningsprogrammet startade 1975 har den andel av anslaget som går till högskolan ständigt ökat. (Diagram 1).

Diagram 1. Utvecklingen av högskolans andel av energiforskningsprogrammet. Fördelning hos vissa

myndigheter.

o STEV * STU x BFR

75—81 81/82 83/84 85/86 87/88 Budgetår

Förskjutningen mot högskoleforskning återspeglar dels energipolitiken: Den ökande betoningen av miljömässiga mål ger upphov till alltfler problemkomplex av sådant slag att de kräver forskningsinsatser för att lösas. Ett exempel är förbränningstekniken, där en förutsättning för att metoder och anordningar för att befria rökgaserna från försurande oxider skall kunna utvecklas är att förståelsen för dessa ämnens bildningsvillkor byggs upp från grunden.

Dels är förskjutningen en konsekvens av den repetitiva dynamik som är vanlig i teknisk utveckling: Många tekniska problem ger sig tillkänna först i samband med prov och tester i praktisk verklighet. Fråge- ställningar som då uppkommer kan sällan besvaras med mindre än att problemet flyttas tillbaka till högskolelabbet.

Ett exempel är forskningen på skogsenergiområdet. Denna inleddes med stora ramprogram, till hälften utförda av industrin. Inom dessa skulle en mångfald goda ideér prövas för att ge underlag för urval av de bästa forskningsuppgifterna. Allteftersom området kartlagts har frågeställningarna specialiserats, skärpts och fördjupats för att från 1985/86 ha övergått i ca ett halvt dussin väldefinierade forskningsprojekt. Dessas sammanlagda anslag är i paritet med ramprogrammets, men de drivs nu till 80 % på högskolan.

På samma sätt har många av sjuttiotalets satsningar på apparatutveckling inom olika teknikområden synliggjort ett antal tekniska problem som man, för att komma vidare i utvecklingskedjan, måste lösa med hjälp av högskoleforskning.

Kraven på att energiforskningen skall komma med väl fungerande och ur många synvinklar goda tekniska lösningar har ökat. Samtidigt som den förestående kärnkraftsavvecklingen pressar på utvecklingen av alternativ energiteknik har konventionella energiråvaror (olja, gas) blivit både tillgängligare och billigare. En tids respit för att söka djupare

förståelse för olika energiteknologiska spörsmål har uppkommit och ökar sannolikheten för att de goda lösningarna skall hinna fram i tid.

Bakom diagrammets staplar döljer sig också en annan verklighet: Inledningsårens spridda insatser på ett stort antal projektidéer, i högskolan såväl som bland företagen, har samlats och koncentrerats till ett mindre antal utvalda FoU—områden som anses ha både ekonomisk och miljöteknisk potential. För BFR's del har detta medfört att en rad högskoleprojekt överfördes till energiverket 1985, vilket förklarar nedgången i diagrammet.

2.0 Anslag till högskolan.

Ett behov av högskoleforskning på energisektorns områden kommer sannolikt att bestå. Enligt den i Sverige gängse uppfattningen bör denna forskning bekostas med statliga medel, antingen via fakultetsanslag eller också ur ett sektorsforsknings— program. F n dominerar den programfinansierade forskningen stort, inte minst för att forsknings— utförarna har lärt sig att energiforskning finansieras av sektorn så anslagen söks hos programorganen. En rationell princip för fördelning av tillgängliga medel har på det sättet utbildats. Det finns goda skäl att tro att sektorns forskningsbehov även i framtiden bäst tillgodoses med detta arrangemang, eftersom högskolan saknar de nödvändiga mekanismerna för prioritering av samhällsrelevanta forskningsområden. Det är därför desto viktigare att högskolan utnyttjas på ett optimalt sätt och att anslag och verksamhet utformas så att hänsyn till den speciella högskolekulturen tas.

Direktiven för EFU 90's arbete pekar på högskolans centrala roll och framhåller behovet av att utredaren

närmare prövar formerna för beviljning till högskolan.

2.1. Projektstocken 1987/88

I samarbete med statsrådsberedningens kartläggning "Svensk sektorsforskning" har data om högskoleprojekt som varit aktiva budgetåret 1987/88 samlats in. Här och i det följande har projekt avseende transportforskning inte medtagits. Med aktiva avses projekt vars dispositionstid för anslaget inkluderar budgetåret 1987/88

Tabell 1 återger de sammanlagda anslagen till totala projektstocken vid universitet och högskolor under det aktuella budgetåret. "Projekt" definieras här ekonomiadministrativt som på myndigheterna, dvs en tjänst är också ett projekt. Projekten har följts tillbaka i tiden till 1980, vilket medför att sådana som var aktiva 1987/88 men startade på 70—talet felaktigt får 1980 som startår i tabellen.

Jämförbarheten mellan myndigheterna är stor. Skillnader kan hänföras till skillnader vid registrering av vissa projekt där man kan välja mellan att fortsätta på ett tidigare eller nyregistrera. En utomstående kan inte utan mycket ingående kännedom kan avgöra om ett "nytt" projekt är nytt eller fortsättningen på ett gammalt, om det är sammansatt av

flera delprojekt el dyl. Den enda rimliga indelningsgrunden för projektstocken är därmed

myndigheternas egen.

Anslag vid NFR och BFR avviker på flera sätt från de andra programorganens. NFR ger anslagen i kongruens med treårsprogrammen, dvs ansökningar som kommer in t ex till det tredje året beviljas bara för ett år. Detta har varit NFR's metod att klara sin verksamhet genom stora och oförutsägbara förändringar i anslaget. BFR har inte heller tilldelat anslag för mer än tre år per beslutstillfälle. NFR fortsätter som regel projektet till dess att forskaren vill avsluta det eller om en utvärdering visar på brister. Samtidigt gäller här ett riktmärke om 10 % till förnyelse i programmet, varför ett projekt som är uppe för förlängning kan konkurreras ut.

Den viktigaste skillnaden är kanske emellertid den att NFR's stöd, som en konsekvens av mandatet att stödja god forskning inom breda områden främst är ett stöd till forskaren, medan övriga PO sätter projektet i centrum.

Anslag vid STU och BFR har ibland delfinansiering från andra STU eller BFR program. I bilaga 1 anges i förekommande fall den procentuella andel som energiforskningsanslaget svarar för.

2.2. Projektkostnader

Utgående från uppgifterna i bil 1 har genomsnitten av de årliga anslagen per projekt beräknats, se tabell 2.

Tabell 2. Kostnad (TKr) per projektår. Projekttider.

CTH KTH LiTH LNTH LuTH SLU SU UmU UBU

STU mån/proj 43 34 43 44 29 49 31 49 43 projkostn/år 222 211 228 239 163 570 267 185 180

STEV mån/proj 37 30 32 43 43 26 48 projkostn/år 549 711 138 387 1758 395 290 NFR mån/proj 54 42 30 50 24 30 37 45 46 projkostn/år 222 167 208 236 154 222 213 222 184

BFR mån/proj 25 16 32 34 22 projkostn/år 312 110 583 158 109

Efn mån/proj 30 48 48 48* 24 projkostn/år 608 187 775 416* 411

___—___—

* Handelshögskolan i Stockholm

Tabellen ger grova genomsnitt och tas med här endast för att visa vad högskoleprojekt kan kosta och hur långa de brukar vara. Av det statistiska underlaget, som utgörs av projekt aktiva 87/88,framgår för att skillnader mellan finansiärer och mellan högskolor som kan diskuteras i generaliserande termer. Låga kostnader i tabellen kan förklaras t ex med samfinansiering med industrin, vilket samtliga myndigheter i högre eller lägre grad tillämpar. Vidare skulle, enligt en hypotes, tillämpade

Tabell 3. Årskostnad per projekt och programorgan.

tids— antal projekt klass total ..srev ...srnvå .snitt mån

2.3. Anslagens långsiktighet

Tabell 3, som bildar underlag för diagram 5, återger myndigheternas och rådets långsiktighet i projektanslagen utgående från situationen budgetåret 87/88.

Qiagram 5. Projekttider O AMMpmmm

50 40 30

20

euäuuumsnn

(1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 >9 År Histogrammet är en ögonblicksbild av energiforskningen detta budgetår. Dels pågick mycket korta projekt på bara några månader. Dels några projekt som startats på 70—talet. Merparten är 2 4 åriga.

Det sammanlagda genomsnittet vid 3 år kan antas reflektera de treåriga planeringsperioderna. Samtliga myndigheter fortsätter dock att ge anslag till projekt bort emot dubbla tiden.

BFR och NFR försvinner ur fördelningen efter 6 - 8 år, vilket hänger samman med rådens speciella anslagskultur. Den längsta teoretiska projekttiden ur NFR-synvinkel inom den studerade tidsperioden är 96

mån.

STU är den av myndigheterna som hittills mest påtagligt anslagit medel till långa projekt, över den normalt gällande 3-åriga planeringsperioden. Detta är till viss del en konsekvens av den speciella ramprogramstradition som utvecklats på STU och som också tillämpas inom STU's industripolitiska mandat. Eftersom högskoleandelen är i ökande och inga trendbrott antyds består den överraskningsfria prognosen i att tyngdpunkten i diagram 5 förskjuts mot längre projekttider.

Huruvida den genomsnittliga projekttiden överens— stämmer med högskolornas behov av ekonomisk planering förblir oklart så länge anslagsansökningar inte budgeteras. Med en extern forskningsfinansiering på totalt över ca 30 % kan en reform förutses.

2.4. Projektetapper

Vad beträffar programorganens uppbindningar framåt i tiden gäller den tidigare nämnda skillnaden mellan råden och övriga. Gemensamt för myndigheterna är att projekten delas upp i etapper. En av förutsättningarna för att man skall gå vidare till ny etapp är att den föregående givit resultat och erfarenheter som styr detaljplaneringen i nästa. Detta förhållande är kanske speciellt uttalat i tillämpad forskning. Bäst förutsättningar för att bedöma hur omfattande en etapp

bör vara har forskaren själv. Handläggaren på myndigheten kommer därför efter en eller flera planeringsdiskussioner överens med forskaren om etappomfånget. Det beslut som sedan fattas på myndigheten är ett besut att genomföra projektet och att betala ut beviljade medel enligt etapplanen. Etappen omfattar en längre eller kortare period av projektet men har som som regel den fortsättning som projektplanen indikerar.

I myndighetskulturerna finns dessutom betydande uppbindningar i form av långtgående planer, eller tom löften, om en fortsättning, som har diskuterats med de berörda men inte alltid registrerats.I STEV's redovisningssystem noteras prognosen för projektet, i övrigt saknas detta planeringsinstrument. De mest självklara exemplen utgörs av programmets mellantjänster, där de som inrättats har en underförstådd förlängning på ytterligare en två— eller treårsperiod.

En av anledningarna till att etapperna vanligen är maximalt treåriga är programorganens begränsade bemyndiganderamar. Självfallet skulle generellt ökade etappomfång förbättra universitetsadministrationernas planering avsevärt, något som också skulle påverka programorganens arbete med långsiktig kunskapsuppbyggnad positivt. Hittills har huvudintresset dock rört forskarens egen planering. Det råder inget tvivel om att det vad gäller projektstockens utveckling finns betydligt mer av åtaganden från programorganens sida än vad som framgår av statistiken.

Högsektprojektet vid Efn är en studie av energisektorsforskning och annan sektorsforskning m m vid universitet och högskolor i landet. I studien jämförs bl a olika forskarkategoriers tilltro till finansieringskällans uthållighet. Resultatet visar att sektorsforskarens är över medelgod på en 10-gradig skattningsskala och högre än den tilltro forskarna har till fakultets eller rådsfinansiering. (4).

2.5. Energiforskningsutförande institutioner

För att studera uppbyggnaden av kunskap och kompetens på energiområdet i högskolan har studien valt att fokusera på institutionen, som är den enhet som bäst definierar arbetsmiljön i teknisk och naturveten— skaplig forskning. Institutionen bör också betraktas som den främsta producenten och förvaltaren av de kunskaper som hör till forskningsområdet. Forskningen bedrivs i regel i grupper som ibland är liktydiga med institutionen. De seniora forskarna handleder forskarstuderande, aktuell apparatur och instrument samkörs. Generella metodkunskaper och datorrutiner ackumuleras där, seminarieserier och gästforskarvisiter anordnas m m. Behovet av tjänster relateras lika ofta till en institution som till en enskild forskare. Följdriktigt har energiforskningsprogrammets mellantjänster diskuterats utifrån institutionens olika behov.

Ett förhållande som starkt bidrar till valet av objekt i denna undersökning är att det vid vissa

institutioner rutinmässigt är professorn som står som

anslagsmottagare trots att det i själva verket är

någon annan, t ex en forskarstuderande, som skall göra

jobbet. Vid andra institutioner kan man ha en annan

rutin. För att kunna göra analyserna är materialet i bilaga 1 därför strukturerat på institutioner.

Vissa institutioner är s k storinstitutioner. Till dessa hör CTH fysik, som består av 14 avdelningar med lika många suveräna professurer och så pass olikartade forskningsin—riktningar att det vore önskvärt att hålla isär dem.

Forskningsanslagen är enligt tabellen i bilaga 1 ojämnt fördelade bland landets högskolor och kan ibland, som vid CTH, utgöra en tvåsiffrig procentandel av högskolans forsknings- och forskarutbildningsbud— get. Att sätta en mer precis siffra på andelen energiforskningspengar av en institutions budget kräver en mycket ingående utredning. Av tabell 2, s 18, framgår att CTH är programmets ojämförligt största anslagstagare med 164 aktiva projekt 1987/88, omfattande en total volym om i genomsnitt nära 70 Mkr per år.

Redan en ytlig genomläsning av bilaga 1 ger intrycket att ett relativt litet antal institutioner är speciellt aktiva när det gäller energiforskning. Tabell 4 visar vilka institutioner som har de flesta anslagen, tabell 5 vilka som har de största anslagen i Mkr räknat, allt utgående från projektstocken 87/88. Tabellerna avser ge en ungefärlig bild av vilka institutioner som speciellt ägnat sig åt kunskaps— uppbyggnad på energiområdet och hur "stor" den är.

r— F 0 m

SLU ekologi

20

SLU skoosteknik KTH kem tekn

LNTH FTC LNTH ken tekn

CTH energitekn.

CTH

LNTH biokemi

SLU ekonomi

CTH tillänp. termodyn.

CTH elmaskintekn.

CTH fys ken

CTH installationst. CTH geologi

LNTH oorg kemi

LNTH ken app

CTH ke. app

LNTH värne—kraftt.

25 38

————— >86 ————— >78

Ackumulerade anslag (MKT)

10. CTH fysik

LNTH FTC

CTH fys kem

LNTH kem app

KTH kem-tekn CTH tillämp. termod TH

kem a

värmet.—mask1

oorg kemi

LuTH vattent

LiTH fysik

20

aktiva projekt

Antal

2.6 Grundforskning - tillämpad forskning tvärvetenskap

Av tabellerna 4 o 5 framgår vilka inomvetenskapliga ämnesinriktningar som legat närmast energiforsknings— programmets forskningsområden och, omvänt, vilken typ av forskning dessa institutioner främst bedriver. I stört sett rör det sig om ämnen man gärna vill kalla "tillämpade". Uppenbara undantag är fysik och fysikalisk kemi på CTH. Också vid FTC i Lund kan inriktningen till övervägande delen betraktas som grundforskningsbetonad. I övrigt är en uppdelning av energiforskningen i grundforskning och tillämpad vansklig att göra med tanke på de oklara definitionerna. T ex bedrivs vid matematik— institutionen i Lund forskning utmed hela utvecklingskedjan inom teknikområdet värmelagring, vid kemisk teknologi på KTH katalysforskningsprojekt med avsevärda inslag av grundforskning, m m. Som ofta påpekats kan man därför ifrågasätta nyttan och värdet av en sådan indelning. Inte minst riskerar man föra in ett konserverande element i verksamheter som de facto kräver progressiva gränsöverskridanden.

Fysikinstitutionerna på Chalmers och i Lund har flest anslag och också de största årliga anlagssummorna bortsett från SLU. Bilden över anslagen vid CTH—institutionen är mycket splittrad, främst som konsekvens av att den är en storinstitution. Det centrum för förbränningsteknisk forskning som har uppstått bidrar troligen också. Speciellt tycks naturvetenskapliga ämnen här ha fått ett kreativitets— befrämjande forum.

Till institutionen för Värmeteknik och maskinlära, CTH, har ett annat centrum knutits. Vid detta bedrivs f n två projekt i samarbete med industrin i vilka BFR och STEV bekostar hälften av industrins andel. Fördelarna med att arbeta med detta sätt är främst vara att institutionen får möjlighet att arbeta intimt med industrin utan att "köpas" och att forskarna får tillgång till apparatur som bara finns i industrin, t ex fullstora anläggningar. I centrum ingår också institutionen för installationsteknik. Ett ramanslag från BFR, STEV och STU har beviljats.

vid fysikinstitutionen i Lund har likaså ett centrum bildats, förbränningstekniskt centrum (FTC), med den skillnaden att detta har egen administration. Centrumbildningar förekommer också vid KTH i Stockholm, t ex det 5 k Elkraftcentrum.

Centrumbildningarna har internationella förebilder. Enligt erfarenheterna underlättar de tvärveten— skapligt forskningssamarbete. Den bild som tonar fram i denna undersökning förefaller bekräfta påståendet, genom att de institutioner som ingår har många anslag ur programmet. Med undantag för Lunds är den administrativa enheten i samtliga fall institutionen, vilket är anledningen till att övriga centra inte kan skönjas i tabell 1.

2.7 Förnyelse.

Programorganens strävan till förnyelse har hittills bestått i en ambition att engagera fler högskole- forskare, vilket baserar sig på uppfattningen att kunskaper bäst förvaltas av högskoleforskare såväl vad

avser fördjupning som spridning. Den ökande andel hög— skoleforskning som statistiken redovisar, har därför medvetet eftersträvats. I underlaget till denna undersökningen har utredningen också sökt analysera beståndsdelarna i förnyelsen. De kan dock bara mätas med det grova mått som utgörs av alla nya projekt vars projektledare inte redan har verksamhet 87/88 i programmet definieras som "förnyelse".

Förnyelsen uppgår då till 128 projekt (med 115 projektledare) eller ca 25 procent. En mer inträngande analys borde kunna korrigera siffran för de projekt som i själva verket utgör förlängningar. Underlag för en sådan korrektion saknas f n.

Återvänder man nu till institutionerna finner man att merparten av förnyelsen, given denna grova definition, äger rum vid institutioner som redan finns i programmet. 27 är "nya" i den bemärkelse databasen anger, n b att vissa förlängningar inte kunnat räknas bort. Bland dessa finns många med grundforsknings— inriktning.

Expansionen av högskoleandelen i energiforskningen består därför i huvudsak av att fler projekt kommer till vid redan engagerade institutioner. Frågan om detta är ett tecken på ett "mättnadsläge", i vilket alla forskare med för energiforskning tillämplig kompetens och intresse nu engagerats kan därför ställas. Påståenden om att teknisk och naturvetenskaplig forskningskompetens är begränsad i Sverige är inte ovanliga och styrks av att samma, relativt ringa, antal sakkunniga forskare tycks förekomma i alla forskningssammanhang med politisk anknytning. Erfarenhetsmässigt är uppbyggnad av kompetens en långsam process på minst 10—årig sikt.

Den förnyelse av programmet som på ett mer naturligt sätt ges innebörden av nya forskningsområden representerade bl a av katalysforskning, kan därför komma att medföra ytterligare långsiktiga åtaganden.

2.8 Anslagsformer

En varierad anslagskultur för högskolans forskning har under programmets lopp vuxit fram. De i programmets inledning dominerande enskilda projektanslagen kompletteras nu successivt med, eller ersätts av, ramanslag och tjänster i vilka myndigheternas formella styrning mer ligger på programnivå och forskarens frihet att söka sig fram inom finansieringsramen är

stor .

Ramanslag är en anslagsform som ger projektledaren relativt fria händer att styra projektet under gång. Beteckningen har något olika innebörd vid de olika programorganen. vid STU är ett ramprogram ett 5-årigt program för ett definierat forskningsområde med utrymme för ett flertal projekt. Ett av ramprogrammen i denna mening gäller katalysforskning, som finansieras av STEV och STU tillsammans. Det är avsett för uppbyggnad av katalytisk kompetens i landet och omfattar ca 25 olika projekt. Projekten kommer att utvärderas under 1989, varefter de som rekommenderas fortsatta anslag planeras fortgå till 1992. Ramprogrammet leds av en styr- och referensgrupp från högskolor och företag.

STEV's ramprogram vid SLU hade, som tidigare nämnts annorlunda karaktär. Det varade mellan 1975 och 1986 och upphörde i samband med överföringen av 12 Mkr till högskolan år 1987.

Ett exempel på ramprojekt är det vid förbrännings- tekniskt centrum, LTH. Det är femårigt och finansieras av STEV och STU i samarbete. Det inkluderar två tjänster och viss utrustning. BFR finansierar 3—åriga ramanslag på flera områden. Se tabell 6.

Tabell 6. Ramanslag i energiforskningsprogrammet bå 87/88.

Anslag Mottagare Finansiär

Katalysforsk— (många olika) STEV, STU ningsprogrammet

laserbaserad STEV, STU förbrännings—

forskning

Fluidbädds— förbränning

Tribologi (många olika) Energirela- (många olika) terad ström-

ningsteknik

Värmeteknik kompetensupp- byggnad

Värmedistri- bution

Värmepumpar

Markvärde

Installations— teknik

Miljö— och ener- system

EFI Handelshög—

skolan

Energiteknik CTH

Tjänster

Fakulteternas och sektionernas indelning i högskoleämnen följer ett internationellt mönster som endast långsamt förändras. I Sverige är institutionerna som regel uppbyggda kring en professur - storinstitutioner har fler - vars tjänstebeskrivning omprövas i samband med nytillsättning, i praktiken vid generationsväxlig. Beslutet om utnämning till professor förbereds av sakkunniggrupper som rangordnar kompetenta sökande för att sedan formellt fattas av regeringen. Proceduren tar flera år i anspråk. Extra professurer inrättas av rektorsämbetet på fakultetsnämndens förslag, således utnämningar som beslutas av högskolan själv, vilket går något snabbare och bidrar till ökad förändringstakt på högskolan.

Adjungerad professur är ett tidsbegränsat deltids— förordnande med ytterligare förenklat tillsättningsförfarande. Tjänsten är avsedd att

förbättra kontakterna med industriella avnämnare av institutionens forskning och finansieras delvis av dessa. Adjungerade professorer tillför högskolan på ett bra och billigt sätt önskad (teknisk) kompetens. Även de sk nordiska professurerna som inrättas inom nordiska ministerrådets forskningssamarbete är

tidsbegränsade.

Ett fåtal professurer förekommer i energiforsknings— programmet. Dessa är dels mellantjänster som högskolan själv förstärkt till extra professurer. Dels en extra professur i kemisk fysik vid CTH och en i katalyskemi i Lund. Den adjungerade professuren vid förbränningstekniskt centrum i Lund finansieras via programmet, liksom de adjungerade professurerna vid kemisk apparatteknik och värme— och kraftteknik i Lund. På AES-progrmmet finansieras tre professurer, i Lund, vid CTH och vid Handelshögskolan i Stockholm.

Näst efter professur i rang kommer lektorstjänsten. Båda räknas in i kategorin högre tänster i högskolan.

Mellantjänster kommer därnäst i hierarkin. En äldre typ, forskningsassistent, med tillsvidareförordnande, avslutas nu i samband med att en tjänstereform i högskolan genomförs. I stället har forskarassistent- tjänsten skapats, en tidsbegränsad tjänst under vilken det är tänkt att forskaren skall skaffa sig docentkompetens.

De 41 tidsbegränsade mellantjänsterna på energiforsk-

ningsprogrammet, av 3+3 - resp 2+2 årig typ, har

inrättats i två omgångar, ursprungligen i samklang med rådande forskningspolitiska ambitioner. De ökar långsiktigheten i programorganens högskolesatsningar och bidrar till att komma tillrätta med nackdelar i

tjänstestrukturen som uppkommit av skev åldersfördelning i högskolan. I internationell jämförelse har Sverige relativt få akademiska tjänster på denna nivå. Problemet togs upp i 1986 års "Om forskning" som föreslog inrättande av ca 250 nya mellantjänster.

Rådsforskarnämnden vid NFR har i en utredning, "Dimensionering av tjänstestrukturen i svensk naturvetenskaplig forskning", uppmärksammat ytterligare aspekter på de svenska högskolornas

strukturproblem. Utgående från en empiriskt grundad modell för beräkning av behovet av högre tjänster visas att det till sekelskiftet behöver tillskapas 574 professors- och lektorstjänster inom fakultetsområdet.

Så gott som samtliga forskningsprojekt inom energi- forskningsprogrammet engagerar en eller flera doktorander som på detta sätt fullgör forsknings— uppgifter för licenciat- eller doktorsexamen. Under 80-talet har det enligt uppgift från högskolorna inom teknisk fakultet blivit regel att först sikta på licenciatexamen. Tre år är här den beräknade studietiden, disputation kan ske ca 2 år senare. En total genomräkning av antalet forskarstuderade engagerade i energiforskningsprogrammet låter sig inte enkelt göras, eftersom dessa ofta avlönas på flera olika anslag. Uppgiften från KTH att 16% av licenciat— och doktorsexamina avläggs i energiinriktade ämnen tjänar dock som belysande och bör kunna betraktas som ett genomsnitt i landet.

NFR finansierar totalt 24 doktorandtjänster inrättade på energiforskningsprogrammet (Dessutom finansieras på ett annat anslag 5 forskartjänster inom energi- relevanta ämnen).

Sammantaget gäller att det bland de ca 500 energiforskningsprojekten hos programmyndigheterna (NFR icke undantaget) aktiva under budgetåret 1987/88 finns 12 -14 professurer, ca 40 mellantjänster och ca

15 stora ramanslag. Flertalet projekt engagerar en

eller flera forskarstuderande.

2.9 Beviljningssystem

Anslagsbeviljningen följer något olika rutiner vid de olika myndigheterna. Det förekommer såväl aktivt sökande efter forskare och projekt som mer passivt mottagande av ansökningar hos samtliga programorgan. Handläggningen inkluderar ett mer eller mindre formaliserat inhämtande av synpunkter på projekten från experter. Besluten fattas därefter i de olika programorganens beslutande församlingar. En informell kontaktgrupp med ledamöter från bl a AMFO, BFR, BVN, Efn, RRV, SNV, STEV och STU tar upp forsknings— administrativa frågor av gemensamt intresse, men någon egentlig strävan till samordning på detta plan myndigheterna emellan tycks inte föreligga.

Däremot finns ett samarbetsforum för energisektorns programorgan och ett antal gemensamma rådgivande forskargrupper på avgränsade områden. En heltäckande inventering har inte varit möjlig att göra, men t ex finns en rådgivande grupp för grundläggande förbränningsforskning som är gemensam för STEV och STU. Rådets arbetsuppgifter gäller främst forsknings- projekt nära ämnesrelevant grundforskning varför detta råd i själva verket spelar en viktig roll för gräns— dragningen mellan grundläggande energirelevant och

inomvetenskaplig forskning. Rådgivande grupper har också inrättats för energiverket och BFR gemensamt inom forskningsområdena energilagring, värmepumpar, mfl.

Projektavslutningar sker normalt efter ekonomisk slutredovisning och slutrapport på ett ganska odramatiskt sätt. Den finansierande myndigheten har inte något arbetsgivarensvar för forskarna. Vissa projekt utvärderas, på NFR sker detta regelmässigt. Utvärderingen bildar där underlag för beslut om avslutning eller fortsättning.

Det finns emellertid former för avslutning av projekt inom programmet som i själva verket bara innebär att finansieringen överlåts på någon annan huvudman. Ett exempel är skogsenergiforskningen vid SLU. Här kan man tala om att 12 MKr av programmedlen integrerats med högskoleanslaget. Vidare kan enskilda forskare "överföras" till högskolefinansiering. Den ursprungliga finansiärens möjligheter att styra forskningen upphör då, men överföring föregås i allmänhet av noggranna utredningar som visar att inriktningen när forskaren övergår till forskning på eget programansvar sannolikt består. Fortsatta projektanslag bekräftar detta, t ex i fallet SLU, där ca 5 nya projekt beviljades vid institutionen.

Överföringar är sällsynta. NFR har på energiforsk- ningsprogrammet genomfört två liksom STU. Poängen med förfarandet är främst den anställningstrygghet som forskaren får.

3. OUTPUT FRÅN HÖGSKOLAN

Det svenska sättet att administrera energiforskning har inte många internationella motsvarigheter. De flesta andra länder har valt att skapa speciella energiforskningsinstitut för främst tillämpad forskning och utvecklingsarbete på snävt avgränsade teknikområden. Det finns både fördelar och nackdelar med detta system. T ex måste i England speciella "link programs" inrättas för att förståelseforskningen skall hinna ikapp. Den svenska systemet baserar sig på insikten att tvärvetenskapligt samarbete lättare initieras i högskolor där många discipliner möts. Vidare antas kunskap och metodik nödvändig för tvärvetenskapliga projekt lättare inhämtas i miljöer med många akademiska forskningsinriktningar. Uppfattningen att tvärvetenskap bäst bedrivs som en verksamhet där flera akademiska kompetenser under ett begränsat antal år samarbetar men med bibehållande av sina disciplinära hemvister dominerar i Sverige. En tendens att vetenskapligt sacka efter kan nämligen ofta förmärkas hos tvärvetenskapliga grupper efter en tid när kontakterna med moderdisciplinernas frontlinje—forskning avtagit.

Forskningen inom energiforskningsprogrammets olika delområden är tänkt att till stor del utföras av högskolan, som har en egen ämnesindelning. Sektorns forskningsbehov måste därför tydliggöras för högskolan av sektorns programorgan, eftersom högskolan själv saknar instrument för prioritering av samhällsrelevant forskning. Förhållandet kan betraktas som en brist i

systemet som blev särskilt tydlig vid programstarten. Först efter ca 10 år började seniora forskare allmänt förekomma i programmet. Å andra sidan är det viktigt

att slå vakt om en politiskt oberoende forsknings— resurs. Energiforskning kan därför i likhet med all sektorsforskning betraktas som ett hot mot inom— vetenskapliga metoder och forskningsinriktningar. Problemområdet börjar definieras av icke—akademiska problemägare, icke—akademisk brådska kan komma att urholka vedertagna arbetsformer m m. Allt efter programmet har fortskridit har systemet anpassat sig så att nya kompetenser kunnat byggas upp i den "gamla" institutionsdräkten. Denna förnyelse uppfattas av de flesta berörda som gynnsam och det är viktigt att den fortgår utan att vare sig lyhördheten för sektorns behov eller den vetenskapliga metodiken går förlorad.

Enligt tidigare har ett fåtal professurer och ett

stort antal mellantjänster inrättats och doktorer utbildats, vilket bidragit att göra energirelaterade forskningsinriktningar i akademisk mening etablerade.

Ett visst behov av att bygga upp kompetens där sådan helt saknas finns fortfarande kvar i programmet, motiverat bl a av internationellt samarbete.

3.1 Utvärderingar

Resultaten från högskoleprojekten rapporteras regelbundet till respektive finansiär. Som regel krävs minst årliga lägesrapporter och en slutrapport. Förslag till spridning, t ex via utställningar, konferenser och seminarier, eller genom rapporter som riktar sig till utvalda avnämargrupper diskuteras, liksom fortsättning av forskningsprojektet.

Någon förteckning över rapporter ges inte här.

För att mäta värdet av forskningen och av forskningsresultaten i förhållande till det veten- skapliga kunskapsläget, vars nivå bestäms internationellt, och till industrins utvecklingsläge eller samhällets behov genomförs utvärderingar. Dessa kan ha olika ändamål. Programutvärdering kan vara beteckningen för en verksamhet som avser ge synpunkter på hur väl hela eller delar av energiforsknings programmet passar in i energipolitiken och de teknikområden som i denna utpekas som speciellt önskvärda. Det har ansetts angeläget att ett fristående organ, Efn, har huvudansvaret för denna typ av utvärderingar.

Med projektutvärderingar avses utvärdering av projekt på definierade projektområden, t ex förbrännings— teknik, vindkraftteknik m m. Här har samtliga programorgan ett uttalat ansvar. Även här går det att tala om flera typer av utvärderingar, de renodlat vetenskapliga och de med inslag av teknisk utveckling.

NFR är stilbildare för utvärdering av vetenskaplig kvalitet med peer review-systemet som startade på tidigt 70-tal. Beslutet om vilket projektområde som står i tur för en peer review-genomgång fattas i rådet efter förberedelser i programutskotten, som sedan verkställer beslutet. Arbetsgången innebär normalt att förslag till peers inhämtas från berörda forskare, information om forskare och projekt skickas för granskning och att det hela avslutas med besök hos forskarna. Rapporten sammanställs som regel med någon svensk deltagare som sekreterare.

BFR anlitar sin vetenskapliga nämnd, BVN, för utvärderingar. Nämnden är såtillvida fristående från BFR som att självständiga beslut rörande teori— och metodfrågor, kunskapsspridning, vetenskapligt informationsutbyte mm fattas där. Utvärderingarna av BFR-projekt ansluter vad gäller projektens vetenskapliga kvalitet till NFR-metoden.

Beslut om projektutvärderingar på energiverket fattas av dess utvecklingsnämnd efter förslag från forskningsbyråerna. Förberedelsearbete, val av utvärderare och utvärderingsprogram ombesörjs också av byråerna. Handläggaren utses till funktionär i utvärderingsgruppen.

STU har som nestorn bland myndigheter med teknikutvecklingsmandat den största erfarenheten av

projektutvärderingar på tillämpade områden. Förslag

och beslut bearbetas på projektenheten eller i ledningsgruppen. Precis som fallet är med NFR gäller att projekt inom energiforskningsprogrammet kan komma med vid utvärderingar inom andra, näraliggande områden.

Tabell 6 återger utvärderingar av projektområden med stor andel högskoleprojekt. I praktisk verklighet återfinns högskoleprojekten inom energiforsknings— programmet någonstans på en skala mellan grund- forskning och teknisk utveckling. utvärderings— metoderna bör väljas med hänsyn till projektknippets form och stadium i utvecklingskedjan för att så väl som möjligt kunna besvara frågan om hur "bra" projektet är. Som tidigare nämnts kan finasiären ha anledning att ställa ett flertal frågor i en utvärdering. En självklar fråga när det gäller högskolan som utförare rör vetenskapligheten i arbetet, d v s kvaliteten. Det är därför förvånande att det bland ca 500 högskoleprojekt finns så få kvalitetsutvärderingar.

Tabell 6: Kvalitetsutvärderingar i energiforsknings— programmet.

Utvärdering av BFR's Energisparforskning

Research projects on underground heat storage

The néed for energy systems studies

Monitoring long Term Energy Technology

International evaluation of electrochemistry

FFA basic windenergy research program 1987-88

Utvärdering av skogs- energiprojektet

Combustion technology

Energy related fluid dynamics

*) NFR låter projekt inom delprogrammet energi— relaterad grundforskning komma med vid utvärderingar av andra av rådets projektområden om de passar in. I vissa fall har utvärderingar gjorts i samarbete med andra programmyndigheter.

Som tidigare nämnts har det i debatten om energiforskningen och sektorsforskning överhuvud ofta framförts att kvaliteten i det forskningsarbete som genomförs är låg. Anledningen kan stå att finna i karaktären hos de uppdrag som programorganen har lagt ut, de kan ha haft för stora inslag av kartläggande eller utredande karaktär för att erhålla omdömet god forskning, samtidigt som projektanslagen kan ha upplevts som alltför generösa. Kvalitet i forskningen bör dock betraktas som en yrkesskicklighet, där frågeställning, arbetshypotes och insikt om kunskapsläget ingår. Det är således inte tillräckligt att grunda generaliserande omdömen om kvaliteten hos energiforskningen på uppgifter om forskningsuppdragen. Det är i stället viktigt att inse att kvalitetsmärket gäller individuella forskare och inte en hel verksamhet. Här kan endast kvalitetsutvärderingar ge tillfredsställande besked.

3.2 Relevans och kvalitet.

De centrala begreppen för mätning och utvärdering av all slags forskning är relevans och kvalitet. För inomvetenskaplig betydelse och kvalitet är en mångfacetterad utvärderingsrutin utvecklad: Försöksmetod, kommunikation, resultathantering mm värderas med avseende på fullständighet och ändamålsenlighet. Indirekt mäts kunskapsspridning, exempelvis produktion av doktorer mm. Relevans har i normalt språkbruk innebörden "av betydelse för". I den inomvetenskapliga forskningen, "på eget programansvar", gäller relevansen den frågeställning

forskningen är tänkt att ge svar på. Med andra ord: frågan skall vara ställd på ett sätt så att befintlig kunskap på området bildar utgångspunkten för forskningsprojektet och så att svaret ger något väsentligt tillskott till den befintliga kunskapen. Andra forskare bör, om de arbetar.vetenskapligt, uppmärksamma resultat om det har någon inomveteskaplig betydese. Här är antalet citeringar ett gott mått.

De forskningsområden som här avses är, jämfört med energisektorns teknikområden, smala och av tradition väldefinierade, med odiskutabel hemortsrätt i högskolans institutionsstruktur: teknisk fysik - kemisk teknologi fysikalisk kemi m fl.

Utblicken över samhällets behov av just denna forskning uteblir oftast i frågeställningen, man utgår från att en höjning av kunskapsnivån har ett (outtalat) värde i ett modernt samhälle. Det är svårt att pricka in forskningen i FRU—diagrammet (s.11).

Enligt FRU's tankegång bör, omvänt, inte heller projekt på samhällsrelevanta områden bedömas som frikopplade från en inomvetenskaplig betydelse. Utvärderingsmetoderna för dessa projekt är mindre välutvecklade; det är ett komplicerat mönster av växelverkan i utvecklingskedjan som måste bearbetas för att man skall få fram en bild som allmänt uppfattas som rättvisande.

För energisektorns forskning blir t ex "relevans" med det normala språkbrukets innebörd i praktiken ett för trubbigt instrument. Snart sagt varje mänsklig aktivitet i samhället förutsätter ju en energiomvandling av något slag. En begränsning av grundbegreppet till att gälla politiskt aktuella

energiprocesser har blivit fallet bland administratörerna av energiforskningsprogrammet, men är olycklig som princip.

Utvärderingarna av högskoleprojekt har inte i någon nämnvärd utsträckning belyst relevansbegreppet. Särskilt vanligt är det att de i grundforskningsnära projekt begränsar sig till inom vetenskapliga aspekter.

STU's utvärderingar har på senare tid utnyttjat begreppen "aspekter" för relevans i olika avseenden, t ex industriell, samhällelig; och "indikatorer" för fenomen som kan fungera som måttstock. Gemensamt med andra försök till sådan begreppslig sortering är att man oftast tvingas använda indirekta mått vilka givetvis alltid kan ifrågasättas. Indikatorerna sammantagna anses dock kunna ge upplysningar om de relevansaspekter som efterfrågas. Exempel är forskningens geomslag i akademisk utbildning, industrins intresse av denna forskning m fl. Indikatorer är antal disputationer och antalet anställda med den specifika forskningserfarenheter.

Många överväganden som kunde verka upplysande vad gäller relevansaspekterna på projekten döljs kanske i inledande, ofta grundliga diskussioner mellan administratör och projektledare. Problemformuleringen för och presentationen av syftet med det enskilda projektet föranleder de flesta påpekandena om brister i utvärderingarna i tabell 6. Många av motiven för den detaljerade inriktningen av det svenska energiforsk— ningsprogrammet kan alltså vara underförstådda men ändå starkt styrande. Det mest talande exemplet är kanske det som återfinns i utvärderingen av förbränningsforskning 1985 (STU), i vilket

utvärderarna påpekar att ett projekt om absorption av svaveldioxid från förbränning i kalk inte är förbränningsforskning.

Ett särskilt problem utgör omogna forskningsområden. Till dessa hör t ex delar av förbränningstekniken. Forskning kring utsläpp, t ex av dioxiner, har i hög grad karaktären av trial—and—error och det är förståeligt att programorganen avvaktar med utvärderingar på detta och fler av de "omogna" områden. själva utvärderingsprocessen är emellertid viktig som instrument för kunskapsspridning och ökad förståelse och har erfarenhetsmässigt lika stort värde som utvärderingar av redan förfinade forskningsområden.

Integrering av sektorsforskning i högskoleforskning föreslås emellanåt som en av flera metoder att öka sektorsforskningens kvalitet. Integrering med definitionen inrättande av tjänster fick fart 1984 och är numera ingen ovanlighet i programmet. Den typ av integrering som överföringar utgör har i några få fall prövats. Effekternas signifikans är därför osäker. Integrering i bemärkelsen integrering av energiforskningsanslag i fakultetens har också föreslagits. Den fråga som då bör ställas gäller om för energisektorn relevant forskning skulle komma fram om forskningen får ske "på eget programansvar" och utan den speciella styrning som programorganen utövar. Efu har genomfört en studie för att klarlägga detta. I studien har utomstående bedömare diskuterat utvecklingsförloppet på tre för sektorn viktiga energiteknikområden. Tre resultat erhålls: Företagen i sektorn saknar i dag den nödvändiga kompetensen för att själva samordna och driva på FoU—processserna i högskolan. De nödvändiga mekanismerna för att driva

fram tvärvetenskap i högskolan av högskolan själv saknas. Slutligen bedömer man risken för att energirelevansen tunnas ut och försvinner vara stor.

För tekniker med tillämpning först på mycket lång sikt kan relevans och kvalitet sägas konvergera. Frågeställningens relevans skulle alltså tolkas som

ett kvalitetskriterium.

3.3 Kunskapsspridning, informationsöverföring.

Det är erkänt svårt att nå enighet i frågan om vilka kriterier som bäst mäter graden av kunskapsspridning från forskningsprojekt. STU har gjort försök till detta, bl a i publikationerna Industrirelevanta effekter av STU's långsiktiga insatser för kunskapsutveckling (1985) och Industrirelevanta effekter av insatser på kemiområdet (1988).

En viktig aspekt som tas upp är den kunskapsspridning som sker inom högskolan och som bl a leder till doktorsdisputationer. Efn's Högsektprojekt har studerat detta och jämfört energiforskningens med annan sektorsforskning och med inomvetenskaplig. I studien karaktäriseras "energiforskare" som den kategori som har minst 75% av sin budget finansierad från energiforskningsprogrammet. Resultatet visar att antalet doktorander som handletts av energiforskare fram till disputation i genomsnitt är tre per forskningsenhet. Antalet avviker inte signifikant från antalet disputationer i forskarkategorierna "sektorsforskare" (annat än energi), "fakultetsforskare", "privatforskare" och "rådsforskare". (Dessa kategorier har också definierats enligt det 75 % -iga måttet). Däremot är

produktionen av doktorer signifikant högre i kategorin "blandforskare", dvs sådana som finansieras från flera olika källor.

Samtidigt finner studien att antalet handledda doktorander i kategorierna fakultets- och blandforskare är signifikant högre än i övriga kategorier. Detta kan delvis förklara det högre antalet disputationer bland blandforskarna. Man får » också härigenom en antydan om att energiforskningen

inte märkbart avviker i den akademiska kulturen.

Industrins efterfrågan av forskare med energiforsk— ningsbakgrund kan också betraktas som mått på kunskapsspridning. Trots att mätsvårigheterna här kan

bedömas som ringa saknas sådana undersökningar för energiforskningsprogrammet.

Energiforskningens meritvärde har kopplingar både till kvalitetsproblemet och till frågan om kunskaps— spridning. Meritvärderingen i högskolan följer relativt standardiserade mönster, särskilt när det gäller professurer. I en undersökning av sakkunnigutlåtandena vid professorstillsättningar vid Chalmers konstaterar Sven Hemlin och Henry Montgomery att det för det tekniska ämnesområdet är mindre vanligt att mjuka indikatorer används. Bruket av de kvantitativa, t ex antal publikationer, som mer

indirekt är relaterade till forskningens kvalitet, dominerar. Detta medför att någon särskild värdering

av just energiforskning inte förekommer utan att energiforskarens karriärmöjligheter i stort sett kräver inomvetenskapligt utformade forsknings-

uppgifter.

4. SLUTSATSER

I det svenska energiforskningsprogrammet har högskolan utnyttjas på många sätt. I stort sett är de berörda överens om att utvecklingen har varit en gynnsam symbios mellan sektor och högskola. Samverkan kan dock förbättras. Inledningsårens högskoleforskning var en marginell verksamhet på institutionerna. Nu har energiforskning blivit huvudverksamhet vid vissa institutioner. Genom den externa finansieringen riskerar personaladministrativa problem uppkomma, liksom problem med lokaler m m. Samtidigt med att programmet på högskolesidan nu både koncentreras och fördjupas är det således dags att ta ställning också till problem av ovanstående slag.

Sett ur programmets synvinkel har inslaget av högskoleforskning hittills ökat. Ett stort antal institutioner har varit och är fortfarande verksamma i programmet. Inom det undersökta tidsintervallet har ökningen inte huvudsakligen berott på att en mängd nya forskningsinriktningar kommit till utan på att speciellt aktiva institutioner ökar antalet projekt. En del av ökningen tycks dock bestå av att fler grundforskningsinriktade institutioner börjar medverka. Någon tillfredsställande uppdelning i grundforskning tillämpad forskning vid högskolan låter sig inte göras i studien, men tendensen till förskjutning åt det grundläggnade hållet är tydlig.

Tvärvetenskapligt samarbete är framgångsrikt. Institutioner som samarbetar i centra och grupper tenderar dra till sig fler anslag än andra. Programorganens ambition att balansera mellan sina egna arbetsvillkor och högskolans behov är tydlig i variationen av anslag mellan projekt och tjänster,

enskilda institutiner och centra. Fokus ligger på handläggningens inledningsfas i kedjan av arbetsmomenten initiering—beviljning—uppföljning- utvärdering—avslutning—informationsspridning. Antalet projektutvärderingar står inte i någon rimlig proportion vare sig till antalet projekt inom programmet eller de kamerala redovisningarna. Insikterna om projektets värde ur olika utgångspunkter kan självfallet finnas ändå. T ex kan de ha inhämtats i initieringsarbetet eller i informella

uppföljningsmoment men inte dokumenterats.

En viss tvekan hos programorganen inför utvärderingsarbetet kan också antas bestå i osäkerhet om den bästa proceduren. Utvärderingsrutinerna för samhällsrelevant forskning är relativt outvecklade.

Några indikationer på att forskningsresultat med relevans för energisektorn skulle komma fram utan styrningen från sektorn har inte obseverats.

4.2 Förslag.

Föra att i högre grad tillmötesgå högskolans behov kan ett antal förändringar i programorganens hantering föreslås:

De institutioner som är storkunder bör, om inte speciella utvärderingar visar annat, övervägas för långsiktiga institutionsstöd som förstärker

basanslagen och försäkrar en återväxt av forskare.

— Likaså bör man särskilt överväga insatser som underlättar forskarnas möjlighet att göra karriär. Detta betyder å ena sidan (förslag till) inrättande

1.

av högre tjänster (professurer). För att vidmakthålla vetenskaplig kvalitet, som är internationellt beroende, bör tjänsterna ha motsvarigheter i andra länder. Å andra sidan att forskningsprojekten utformas så att forskarens meriter kommer att ligga i linje mcd den inomvetenskapliga karriärstegen.

Endast doktorabla projekt bör förekomma på högskolan.

De gemensamma forskarråden på olika områden byggs ut och kompletteras till ett nätverk för hela högskole— engagemanget.

Utvärderingar av högskoleprojekten bör ske med större systematik och regelbundenhet än hittills.

Referenser

B.Wittrock, Lindström, S. De stora programmens tid Akademilitteratur 1984

Stevrin, P. Den samhällsstyrda forskningen Liber 1978

Premfors, R. Svensk forskningspolitik Studentlitteratur 1987

Energiforskningsnämnden Hur mår högskolan av sektorsforskning. 1987.

Bilaga 1 till

ÖVERSIKT ÖVER HÖGSKOLANS ENGAGEMANG 1 ENERGIFORSKNINGSPROGRAMMET

Tabell 1

Projekt aktiva 1987/88 i högskolan

mmmm-nm—mm—Wmmmw ' CTH anläggnt Wennberg Olle Sulfat- och sulfitlutar 60% 450 STU

CTH anläggni. Wennberg Olle Ligninutfälld svartl ut 459 87 15 STU CTH biokemi o -fgs Brändén Rolf Biokemiska enzgmstudier ng austem 1 557 80 90 NFR CTH bgggnadsteknik Wiberg N E Femlagri ng Lagring, sol 280 85 41 STEV CTH elektronisk sgstemt. Sandberg Ulf Säkerheti driftscentralagetem 588 85 60 STU CTH el maski nt Halleni us KE Magnetisk mättningi elmaski ner 600 86 51 STU CTH el maski nt Halleni us KE Fältvektrorregleri ng av el maski ner 50% 460 86 56 STU CTH elmaskinteknik HalleniusKE Parameteresti meri ng on—line Värmekrafh 85 88 6 STEV CTH el maski nteknik Hglander Johnng Småskalig el maski ntekni k Vi nd 12 458 85 50 STEV CTH elmaskinteknik Torborg Kjeld Frekvensomriktare 650 84 41 STU CTH energit. centrum Schroeder Kjell Solvärmei fjärrvärme Ngkvarn 116 87 15 BFR CTH energit. centrum Schroeder Kjell Energiteknisk mätcentral drift bä 87/88 420 87 15 BFR CTH energitcentrum Schroeder kjell Konvertering till vattenburen värme 88 87 24 BFR CTH energitcentrum Schroeder Kjell Mätning utvärdering sjövärme Motala 825 85 48 BFR CTH energiteknik Cummerus Peter Abbonnentcentralers dgnamiaka egenskape Fjärrvärmet 995 86 50 STEV CTH energiteknik Leckner Bo IEA: FBC-teknik Förbränningst. 405 80 115 STEV CTH energiteknik Leckner Bo Förbränningsteknik. Tjänat Förbränningst. 650 85 56 STEV CTH energiteknik Leckner Bo FBC—teknik.Tjänst Förbränningst. 1 410 85 72 STEV CTH energiteknik Leckner Bo FBC miljö Förbränningst. 14 250 85 66 STEV CTH energiteknik Leckner Bo Simuleringsmodell prod. -distr, Fjärrvärme 512 86 18 STEV CTH energiteknik Leckner Bo Diesel kombi värmekraft... 596 88 18 STEV CTH energiteknik McHugh Brian Värmerörelsei stora vattenmolekgler 150 87 18 STU CTH energiteknik Wellman Henrik NUx-kemi PFBC Förbränningst 900 87 16 STEV CTH energiteknik Wene C0 Sgstemstudier energi-ekonomi - miljö AES 5 550 80 108 Efn CTH energiteknik Wene C0 Professor 50% åES 1 815 84 60 Efn CTH fus kem Andersson Lars Förbränningskemi 1 482 86 60 STU CTH fue kem Holmlid Leif Förbränning organiska molekgler 188 86 24 STU CTH fgs kem Holmström Ber Fotoelektrokemi polgkristallina solceller 750 87 42 STU CTH fgs kem Olsson Jim Förbränning bränsle-vattenblandni ngar 67% 700 86 42 STU CTH fue kemi andersson Lars Förbränningskemisk experimentapparatur 700 86 42 STU CTH fgs kemi Andersson Lars N0x—NH5—reduktion Förbränningst 247 84 44 STEV CTH fgs kemi Holmlid Leif Molekglatrålemasspektrometri 550 87 24 STU CTH 'fgs kemi Hol mlid Leif Termojonomvandling Ng elprodt. 1 188 85 51 STEV CTH fgs kemi Hol mlid Leif Förbränning med molekglstråle o laser Miljö 544 85 56 NFR CTH fue kemi Holmlid Leif Termojoniska energiomvandlare ng sustem 1 415 80 90 NFR CTH fgs kemi Hol mlid Leif Elementära steg i förbränning ng sustem 559 87 24 NFR CTH fgs kemi Holmström Bertil Lagring, sol 1 000 85 66 STEV

CTH fue kemi Holmström Bertil Ga(As,P)—elektroderi sosladpplikation ng sgstem 500 87 56 NFR 1 a

CTH fgs kemi Olsson Jim DOAS-mätmetodik 509 87 18 STU CTH fgs kemi Olsson Jim Bildning o red av NOx Förbränningst 1 518 86 56 STEV CTH fus kemi Olsson Jim Kolväteni laminära flammor Förbränningat. 1 965 88 56 STE'v' CTH fgs kemi Olsson Jim Flammodelleri ng ng sustem 450 87 12 NFR CTH fusik Claesson Tord Supraledande metallglas grundfo rskn 158 86 25 STU CTH fysik Claesson Tord Elektronsträlelitografi utrustni ng 24% 5 000 86 56 STU CTH fgsik Claesson Tord Högtemperatursupraledare 776 87 58 STU CTH fgsi k Claesson Tord EXAFS-unders. av supraledare ng sustem 204 84 48 NFR CTH fusik Granqvist CG Optiska egenskaper hos gtbeläggni ngar grundforskn 2 900 80 120 STU CTH fgsik Granqvist CG Elektriska egenskaper hos gtbeläggni ngar grundforskn 1 150 85 78 STU CTH fgsik Granqvist CG Optiska egenskaper hos gtbeläggni ngar ng sgstem 1 702 82 72 NFR CTH ngik Gustavsson B-A Strömni ngsberäkni ngar fjärrvärmenät Fjärrvärme 860 86 57 STEif CTH fusik Gustavsson Silas Värmetransporter 126 85 27 STU CTH fgsik Hansson Maj Magnetiska vätskor grundforskn 250 88 12 STU CTH fgsik Lundén Arnold Sjöbottenvärmepump Kullavik 54 87 14 BFR CTH fgsik Lundén Arnold Fasta elektrolgter Fus sustem 1 555 82 72 NFR CTH Fusik Lundgren Lennart Termojonteori Ng elprodt 160 85 42 STEV CTH fusik Lundgren Lennart Termojonomvandlarens funktion Ng elprodt 160 85 42 STEV CTH Fusik Lund'én Arnold Högtemperaturbränsleceller Ng elprodt. 57 88 2 ' STEV CTH fgsik Nordén Hans Frettingdeformation grundforskn 796 87 56 STU CTH fusik Rosén Arne Molekgleri förbränning o katalgs grundforskn 1 601 80 120 STU CTH fgsik Rosén Arne Molekgler i förbränning och katalys Miljö 910 82 72 NFR CTH fus'ik Ruberg Roger Heterogenkatalgtiska reaktioner 925 85 48 STU CTH fgsik Ruberg Roger Heterogen katalgs med lR ng sustem 780 80 90 NFR CTH fusik Torell Lena Jonledande polgmerer grundforskn 615 86 66 STU CTH fusik Torell Lena Brilloui nspridni ng jonledande polgmerer 50 87 7 STU CTH geologi Eriksson K Gösta Borrning Gravberg Geotermi 1 75 88 6 STEV CTH geologi Gustavsson Gunnar Nordiskt samarbete säsongslagri ng 510 82 71 BFR CTH geologi Lindblom Ulf HDR Geotermi 407 87 24 STElf CTH geologi Lindblom Ulf Naturgaslagringi bergrum Geotermi 150 87 7 STElr CTH geologi Lindblom Ulf HDR, Fjällbacka,extrainsatser Geotermi 425 88 4 STEV CTH geologi Lindblom Ulf HDR Geotermi 10 502 85 66 STEV CTH geologi Lindblom Ulf Extra uppspräckning, HDR, Fjällbacka Geotermi 425 88 4 STEV CTH geologi Wilén Peter ln situmätningi berg 150 87 16 BFR CTH geologi Wilén Peter Energibrunn med di rektförängni ng 190 86 28 BFR CTH geoteknik Wene CO Gaskraftsgstem "!ärmekraft .. 550 88 1 4 ST Elf CTH husbgggnad Jarfelt Ulf Mätteknik kulvertar Fjärrvärmet. 882 87 50 STEV CTH husbuggnad Jarfelt Ulf Polguretanisoleringi kulvertar Fjärrvärmet. 567 85 24 STE'v' CTH högspänni ngst Vlastos Antonio Gasisoleri ng ställverk 1 1 50 84 49 STU

högs pä n ni ngst industrit. industriteknik i nstallationst

i nstallationst. i nstallatio'nst. installatio het. i nstallationst. i nstallatio nst. i nstal l ati onst . installationst. i nstallati onste k ni k jordvärmegrp jordvärmegrp kem app

kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem fgs kem fus kem fgs kem fgs

kem reektlära kem reaktlära kem reaktlära kem reaktl'a'ra kem reaktlära kemisk fgsik kärnkemi mask. element met. konstr.mat. oorg kemi oorg kemi

Vlastos Antonio Bergström Leif Bergström Leif Abel Enno

Abel Enno Abel Enno Abel Enno Abel Enno Abel Enno Dalenbäck JO Dalenbäck JO Abel Enno Bäckström Bernt Bäckström Bernt Gren Urban Gren Urban Gren Urban Gren Urban Gren Urban Gren Urban Hilmart Sune Miinter Marie Theliander Theliander Hans Kasemo Bengt Kasemo Bengt Kasemo Bengt Keck KE Andersson Bengt Andersson Bengt Schöön NH Schöön NH Sch'o'ön NH Kasemo Bengt Skarnemark C-G Johannesson Hans Olefjord Ingemar Ahlberg Elisabet Lindqvist Oliver

Kompositisolato rer

IEA Caddet - utrustning

Lokal service CTH teknikpark Utvärdering solvärme Växjö Sgstemtekni k 1 experimentbgggande Temp- beroende värmekällor for— pump Basanslag till avd f installationstekni k Tjänst aktiv solvärmetekni k Ramprogram installationstekni k Ingelstad solvärmecentral

Energu Consultant fortsättning Ramprogram sgstemteknik

Samordning jordvärmegruppen BFR nggsamordning expertgrupp värmepumpar Optimalt kemi kalieåtervi nni ngss gstem Högtemperaturtvätt ni ng cell ullosafi brer Energisnål destillation Värmetransfor matorer

Torvavvatt ni ng. Tjänst

Simulering av sul fatmassaprocessen Transportfenomen ängtorkning Karaktärisering Bränsletorv Omrörning fast fas-vätska

Energisnål tankventilation Grundläggande förbränni ngsfe no men kemisk f gsi k

Informationsutbgte förbränning Förbränning och heterogen katalgs katalgtisk hgdreri ng

Slurrureaktor

E ne rgis nål hets katal gsatore r

Avsvavli ngskatal gsator for petroleum Hgdreri ngsreaktioners dgnami k

Vätei metallhgdrider

Akti nidkomplex

Friktion hos metall -elastomer Tri bologi Högtemperaturkompositer. Tjänst Ng elprodt. Bl gelektroden 50% NOx-bildni ng Förbränningst.

Fjärrvärmet.

Torvbränsle Torvbränsle Torvbränsle

ng sustem

Sida 5

VPFFJNTINTIF FJ 'N (Nj I""— I1 En N

CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Kvicksilverkemi Förbränningst. 400 87 8 STEIIr CTH oorg kemi Lindqvist Oliver FBC kemiska förlopp Förbränningst. 5 650 87 56 STEV CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Absorbenter PFBC Förbränningst. 665 87 16 STEV CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Stoftavskiljning, stenflis 50% Förbränningst. 80 87 1 5 ST Elf CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Fasanalgs hal maskor Förbränningst. 160 87 4 STEV CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Fasanalgs sorbe ntmaterial Förbränningst. 825 85 55 STElr CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Mätning FBC. Tjänst Förbränningst. 1 410 85 72 STEV CTH oorg kemi Lindqvist Oliver Miljöaspekter förbränning. Tjänst Förbränningst. 1 41 0 85 72 STEV CTH org kemi Ullenius Christi Kromorganisk katalgsator Grundforskn 828 87 42 STU CTH org kemi Wennerström Olof ledande polgmerer Grundforskn 525 87 24 STU CTH org kemi Wennerström Olof Organiska katalgsstorer Grundforskn 828 87 42 STU CTH org kemi Wennerström Olof Polgmerer med nga el.-magn.—egenskaoer Grundforsknl #2 50 87 7 STU CTH polum. meter Kubat Jozef återvinning pappershaltig plast 18% 960 87 56 STU CTH polgmerteknologi Flodin Per Pol gi midsgntes 60% 550 84 66 STU CTH reaktorfgsik Sjöstrand NG Neutronbromsning ng sgstem 697 84 48 NFR CTH teknisk kemi Gevert Börje Kat. H2—behandling biomassaoljor Alt. drivmedel 1 900 85 52 STEV CTH teknisk kemi Larsson Kenneth Pol usulfidtillverkni ng 55% 200 85 54 STU CTH teknisk kemi Löwendahl Lars Avgaskatalgsatorer 1 1% 500 84 64 STU CTH teknisk kemi Otterstedt JE Krackningskatalusatorer 1 160 81 82 STU CTH teknisk kemi Otterstedt JE Adj prof Govi nd Manon 68% 240 88 56 STU CTH teknisk kemi Samuelsson Olle Cellullosablekning 502 88 22 STU CTH teknisk kemi Samuelsson Olof Pre—NOx 60% 559 82 72 STU CTH teknisk kemi Simonsson Rune Kemi mekanisk massa från lövved 1 880 80 94 STU CTH teknisk kemi Simonsson Rune Prestationskemikalier ur ligni ng 1 085 86 20 STU CTH teknisk kemi Simonsson Rune CTMP—testmetoder 79% 541 87 18 STU CTH teor fgs o mek. Lundqvist Bengt Ytreaktioner ng sgstem 5 948 80 90 NFR CTH teor fgs o mek. Lundqvist Bengt Högtemperatursupraledare ng sustem 100 87 12 NFR CTH teor fusik Brander Olle Turbulens. Tjänst Förbränningst 1 410 85 77 STEV CTH teor fusik Burden Anthong Turbulent förbränning Förbränningst. 791 87 56 STEl.f CTH teor fgsik Burden Tong Turbulenta flöden 525 84 41 STU CTH tillämp termdgn Olsson Erik Rörligt golv till vindtunnel 18% 550 82 81 STU CTH tillämp termdgn Sunden Bengt Värmeväxlarsgstem 560 80 114 STU CTH tillämp termdgn Sundén Bengt Turbulent gränsskiktsströmning 716 86 105 STU CTH tillämp termod Olsson Erik PFBC kunskaper Förbränningst. 525 81 98 STEV CTH tillämp termod Olsson Erik IEA PFBC basic research Förbränningst. 580 87 28 S E'l" CTH tillämp termod Olsson Erik tfärmeöverfo'ring PFBC Förbränningst 595 87 19 STElf CTH tillämp termod Olsson Erik PFBC-forskning. Tjänst Förbränningst. 1 410 85 72 ST CTH tillämp termod Olsson Erik strömning, värmeöver'f. gasturb. Tjänst 'v'ärrnekraft .. 1 41 0 85 72 STE'i" CTH tillämp termodgn Olsson Erik Turbomaskiner . 650 87 24 STU

._ til

tillämp termodgn Olsson Erik LDA 50% tillämp termodgn Olsson Erik PFBC-tjänst Förbränningst. tillämpad termodgn Olsson Erik Instationär avlösning

tillämpad termodun Sundén Bengt Optimering av sgstemvärmeväxlare

tillämpad termodgn Sundén Bengt Optimering av kompakta värme—v :rlare 50% vattenbgggnad Svensson Torbjörn Ramprogram för sjövärmestudier

vattenbgggnad Svensson Torbjörn Beräkningsmodell sjövärmekollektorer vattenbuggnad

Svensson Torbjorn Miljökonsekvenser ng energiteknik vattenbgggnadst. Svensson Torbjörn Forskartjänst värmelagri ng värmet o maskl IEA — New Di rektions for Heat F'urnps Långsiktig kunskapsuppbgggnad v—pumpar IEA-samarbete CFCi värmepumpar Icke—azeotropa blandningar för v- pumpar Ramprogram värmepumpteknik Kunskap värmepumpsteknik Värmepumpsförångare Värmepumpssgstem, industriaspekter Kunskap värmetransformatorer Komp/absorptionsvärmepumpar IEA värmepumpar Adj profvärmepumpar Forskartjänst, längs. kunskapsuppbgggnad IEA National Groups- telefaxsgstem Frekvensornriktare kompressorer v- pum Katal gtisk förgas ni ng av kol Solstrutar Solvärmeanläggningar: Simulering mm Preprocessor mod ulära si rn uleri ngsprog Sol mät ni ngsstation i Borlänge ISES Solar World Congress Hamburg —87 Applied Optics Conf. Prag —87 Solar Energg Conf. Bagdad —88 Solenergiseminarier i Borlänge Ramprog ram solvär metek ni k Sgsternstudier energi —ekonomi — miljö Professor 50% Organosolvtekni ken Bioelekt ro katal ge E ne rgi ove rfd ri ng vi s h gd roge nas

Sida F:

värmet o maskl värmet o maskl värmet o maskl värmet o maskl värmet. maskl. värmet. masklär värmet. masklär värmet. masklär värmet. masklära värmet. masklära

värmet. o. masklära värmet. o. masklära

industriteknik industriteknik kem fgs

Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Berntsson Thore Holmqvist Hans 'v'annerskog CA Kasemo Bengt Broman Lars Broman Lars Broman Lars Broman Lars Broman Lars Broman Lars Broman Lars Broman Lars Broman Lars Bergman Lars Bergman Lars Sjöberg LA Neujahr Halina Neujahr Halina

Värmepumpar

F ö rgas ni nost

rf.! '-D C'— M x:: (D CCI

&

O'

'NVYI'Q' v—NN

N U' U"! LF! '_'-! ' rt: rj I..” N'! V r--

KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH

bgggnadsekonomi cell ullosatekn cell ullosatekni k cell ullosatekni k cell ullosatekni k el kraftce ntrum elmaski ner elmaski ner

el mas ki nlära

el mas ki ntekni k fasta tillst. fus fusikalisk kemi gesdgnamik gasdgnamik installationst. kem app

kem app kem app

kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kulturteknik kärnkemi maskinelement maski nelement mek värmeteori mek värmeteori mekanik

Bäve Eric Hartler Nils Hartler Nils Hartler Nils Hartler Nils Bubenko Janis

Små värmepumpar Energi reduktion vid flisraffi neri ng

Förbehandling av ved

Kemimekanisk b Dubbelskruvknä

Prod.-planering, vatten- o. värmekraft

Gustavsson Fredrik Asgnkronmotor

Gustavsson Fredrik Sjalvreglerande växelriktare

Eriksson Sture

Hubr'iddrl'ft

jorkmassa dare

Lindström Torsten Nätsimulator utrusting

Högtem'peratursupraledare Bjurström Henrik Metallhgdrider Omslagi strömning

Rao Venkat

Fuchs Laszlo Fuchs Lazlo Larsson Henrg

Rasmusson Anders Mat. modell nedbrutningi flisstackar Distribution av fasta parti klar

Rasmusso nå ke

Numerisk studie strömning i kanal

Ventilationsförlopp

Setterwall Fredrik Absorptionsvärmepumpar

Björnbom Pehr Björnbom Pehr Hörnell Christina

Positiv blubatterielektrod

Al kalisk bränslecell

Olja ur torv

Hörnell Christi na Olja ur torv

Lindström 0 tjäns Lindström Olle Lindström Olle Lindström Olle Lindström Olle Sjöström Krister Sjöström Krister Sjöström Krister Sjöström Krister Viktorsson LP Wallentinus HG

t Biobränsleförgasning.Tjanst Kunskap storringskatalgsatorer Alkalisk bränslecell för fordon

Sur bränslecell för fordon

AFC för klor/'alkali och klurat

Delförgasning PFBC

Fl gktiga kompo ne nter,to rv- biomassaol j a

Torv- biomassafö rgas ni ng

Dolomitkatal us,meka nismer Bränslecellskraftverk, naturgas, sgstem. Geotermalt saltvatten till Kli ntevi ken

Westermark Torbj' Musslor som miljöarkiv Haveri vid glidande kontakt

Andersson Sören Andersson Sören Granrgd Eric Granrgd Eric

Alfredsson Henri k Sustemrotation 1

Funktionella gtors topografi Värmeövergång vid kokning Kunskap värmepumpsteknik strömning Sida 6

Nu elprodt.

Trädbränsle

Ng el prod.t.

Alt drivmedel Alt drivmedel F'ö rgas ni ngst.

Förbränni ngst. Alt drivmedel Fö rgas ni ngst. Förbränni ngst. Ng el prod.t.

How

45% 2 170 50% 944 1 191

40% 159 470 50% 464 60% 500 16% 414 58% 8 10% 110 100 200 550

651

870 150

2 655 70

1 510

900

15 295

650 50% 544 20% 595 20% 626

170 425 995 5 790 1 655 160 215 190 791 1 209 211

24% 1100

85 87 82 84 85 87 88 86 86 86 87 85 87 86 87 86 88 82 87 87 88 80 86 85 87 87 87 87 87 87 87 87 85 87 87 88 87 88 88 52 24 92 51 42 24 21 28 28 8 45 50 18 57 40 57 15 81 15 52 12 95 56 52 59 59 16 15 12 24 56 9 29 12 56 27 19 57 24

BFR STU STU STU STU

ST EV

STU STU STU STU STU STU STU STU STU STEV STU STU STU STEV STEV STEV STEV STU STU STU STU STEV STEV STEV STEV STEV BFR NFR STU STU STU STU STU

meka ni k meka ni k meka ni k meka ni k

metallg j utni ng metallografi numerisk anal us org ke mi organisk kemi organisk kemi organiskkemi pol urne rt

pol gme rteknologi produkti onst produktionst. prod ukti onst. produktionst.

produktionsteknik

tekn elektrokemi tekn elektrokemi tekn elektrokemi term energit term.energit.

tillämp procmetall tillämp processmet. tillämp. processmet. 'tillämp. processmet. tillämp. processmet. tillämp. processmet. tillämp. processmet. tillämp. processmet.

uppv. o ventt. uppv. o ventt. uppv. o ventt. uppv. o ventt. uppv. o ventt. uppv. o ventt. uppv. o ventt

Alfredsson Henrik

Johansson Arne Johansson Arne Johansson Arne

Fredriksson Hasse

Rowcliffe David Rizzi Arthur

Moberg Christi na

Ahlgren Göran Bergman Jan Norin Torbjörn Gedda Ulf

Rånbg Bengt Ameen Ulrik Améen Ulrik Edström JO Edström JO Seger Urban

Be rendsson Jaa k. Simonsson Daniel Simonsson Daniel Söderberg Olof Söderberg Olof Axelsson CL Mellin Torgng Torsell Krister Torsell Krister Torsell Krister Torsell Krister Torsell Krister Torsell Krister Petersson Folke Petersson Folke Petersson Folke Petersson Folke Petersson Folke Pettersson Folke Pettersson Folke

vattenbgggn. teknik Göhle Fredrik

Omblandningi stratifierad strömning Turbulent strömning

Stratifierad strömning

Modellering turbulent strömning

Di re ktg j utni ng breda ba nd Supraledande oxider

Centrum fvetenskapliga beräkningar Makromolekglära katal gsatorer Organiska material för elektronik

Gli mni ng och treei ng

Rrofessur i träkemi Polgmernedbrutningi elektriska fält Pol g meri soleri ng

Kokssönderfall i masugnens fo'rbr -zon Kol pulve rfo'rgasni ng mas ugn

Tita nf ramställ ni ng med plas matekm' k Förbränt kolpulver vid varm O—injektion Kokssönderfall i masugn

Uppföljning korrosion v—pump Motala Sgstem med konvektion Katodprocessen vid klorattillverkni ng Strömning vid roterande turbinskivor Strömni ng i axialturbi ner

Kol baserade stål processer

Hava mi ne ral resurser

Energi utredning järn och stål

Star ka sure bi nda re i lege ri ngsg j utni ng Star ka i nnesl ut ni ngs bilda re

P—CIG för restprodukter

Ferrolegeri ng med smältreduktion G-gjutningsteknik

Kulvertförluster vid blockcentraler Konvertering av elvärmda hus

Billig solfångare

Litteraturi nsa mli ng för SEAS Solfångare med förängni ng Solenergitidskr'ift The Heliograph Konvertering elvärmda hus

Funktion hos klasseringspump Sida 7

KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH KTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LinkTH LiTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH

vatten 0 ggg n. teknik vattenbgggnad vattenvärdst. värme o ug nsteknik värme o ugnsteknik värme 0 ugnstekni k värmen ugnst. värmeo ugost värmeo ugost värmet

vä r metekoi k värmeteknl k värmetekni k värrnetek ni k värmetekni k energisgstem energisgstemtekni k energisgstemtekni k fue o rnättekni k fgsi k 0 mätt.

f usi k 0 mätt. f usi k 0 mätt.

fgsik o mätt.

fgsi k 0 mättekn fusik o mätteknik fgsi k 0 mätteknik fgsi k 0 mätteknik hudraulik o pneu. konstr 0 prodt.

te ma

tillämp fgsik

Tema T

anal gtisk kemi analutisk kemi anal utisk kemi biokemi

biokemi biokemi biokemi

Sandqvist Al var Johansson Sam Larsen Jan Collin Rolf Collin Rolf Collin Rolf Collin Rolf Collin R_olf Collin Rolf Svedberg Gunnar

Biogasprocesser Akviferbaserad kula—värme för SAS

2 -stegsbiogasprocess med väta keci rkule ri ng

Förbränning droppar partiklar ll'ärmebehandli ng i fl uidise rad bädd Gasstrålar

Strömningi cgklonugn' Modellering av pulverflammor Tredimensionell pannmodell Gasturbin med ånginjektion

Bengtsson Margaret ICCP: Utbränning kol

Svedberg Gunnar Svedberg Gunnar Svedberg Gunnar Svedberg Gunnar Karlsson Björn

Karlsson Bjorn Karlsson Björn Petersson LG

I nga näs Olle Petersson LG Petersson LG Salaneck William Chao Koun'g—An Bjorklund Robert Claesson Ola Monemar Bo Ruberg KE Söderström Mats Ingelstam Lars Lundström Ingemar Ingelstam Lars Johansson C tjänst Eriksson Inger Johansson Gillis Albertsson P 3 Albertsson Per åke Hahn— Hägerdahl Bä Hahn- Hägerdahl Bä

Rea ktions ki neti k kal ki nblåsni ng - Rö kgaskondense ri ng

Avskiljning SOx,NOx. Tjänst Avancerade gasturbiner

Industriell energianal us

Industriella energisustem

Värmelagri ng i industriella smälter Katalgtiska reaktioner på metallgtor elektroa ktiva pol gmerbland ni ngar 'Katalgtiska reaktioner på metallgtor Hög-och lågtruc kskatal gs

Dopning hos ledande pol gmerer

Fus egenskaper hos ledande polgmerer Ko nduktivitets mät ni ngar NOx- reduktion Pulsradiol us

1fakuumplasmasprutni ng

Hgdrauliska sgstem

Industriell energiteknik

Analgs kommunernas värmeförsörjning ledande polumerer Värmeförsörjningi kommunsektorn Elektrokemi. Tjänst

Svavel bi ndni ngari kol thodifieradeelektroder Fotosgntesens mekanismer

27%

Förbränningst. Förbränningst. Nu elprodt Förbränningst. Förbränningst. Förbränningst. Förbränningst. Ng elprodt.

25%

ng sgstem 50%

ng sustem

Komm. e—plan. 50%

AES

Ng elprodt

Fus sgstem Trädbränsle

Kloroplastmembranets struktur o funktion Biosustem

Bioko nverte ri ng av cell ullosa Pe ntos jäs ni ng

aaah—_.

Altdrivmedel Alt. drivmedel

225 550 75

1 057 725 150 521 540 550 450 550 455 2 155 530 450 952 250 592 828 75 1 597 525 195 210 245 100 1 555 1 5213 1 350 557 1 750 795 550 1 157 1 009 550 2 502

85 86 87 87 80 86 85 85 88 88 84 85 86 87 88 88 85 86 85 87 86 87 87 87 86 86 85 85 85 87 80 85 85 85 82 85 80 80 87 29 24 20 114 10 58 24 18 22 45 56 55 56 22 55 51 19 56 25 60 42 58 24 52 18 52 75 61 52 96 60 56 75 72 58 90 126 24

STU BFR STU STU STU STU STU STEV STEV ST EV STEV STEV STEV STEV STEV STU STU STU NFR STU STU STU STU NFR STU STU STU STU STU STEV STU Efn STEV STU NFR ST EV NFR STEV STEV

LNTH ALNTH LNTH LNTH 'LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH

biokemi biokemi driftteknik fus botanik fus kemi l fgs kemi 2 fusik fusik fusik fgsik fgsik fusik fusik fusik fusik fusik fgsik fusik fusik fusik fgsik fgsik fgsik fusik fusik fgsik fusik

kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app kem app

Ma nde ni us CF Eke rl und H—E Dahlin Sören Möller Ian Max Jönsson Bengt Forsén Sture Aldén Marcus elden Marcus Aldén Marcus Aldén Marcus elden Markus 414611 Markus Andersson Sture Forsén Sture Holmstedt Göran Holmstedt Göran Holmstedt Göran Högberg Thure Högberg Thure Högberg Thure Högberg Thure Mårtensson Nils Nilsson Jonni; Svanberg Sune Torisson Tord Torisson Tord Torisson Tord Ghari b Al g Jernqvist åke Jernqvist Åke Jernqvist åke Jernqvist åke Jönsson änn Sofi Jönsson enn Sofi Jönsson enn Sofi Lundin ST Roland Wi mme rste Roland Wi mmerste

Processregleri ng med bioteknik Fotosgntese ns 02- utveckling Rekuperativa brännare

Växtres pi ration

Ytkemiska studier av torv

Kemisk ki netiki förbränning Laserutrustni ng förbr. -diagnostik Eg—samarbete förbränning

Tolk ning lase rspektra F örbränni ngs ki neti k,datormodelleri ng Ramprojekt laserdiagnosti k Laserbase rad diagnostik Segjärnskulvert

Förbränni ngski neti k

LDS-utrustning

LDS mättekni kutvec kli ng

Hastighets mätni ng

G ni sttänd ni ng

Referensgrupp flammodelleri ng EG-ssmarbete förbränni ngski neti k Koo rdi nation FTC-forskni ng Elektronstrukturstudier

Turbulent förbränning. Tjänst

Lase rs pekt ros ko pisk diagnostik Emissioner vid turbulent förbränning Förbränningsteknisk apparatteknik Numeriska turbulensmodeller

Energi bespari ng i separationsprocesser Ps rti kal klasse ri ng kristallisation Absorptionsvärmepumpar

kd j prof termo kemiska sorptions p rocesser

absorptionsproc: självcirkulation Membranseparation

Ytaktiva substanser vid membranfilter Rening av blekeriavlopp

Heterogena katal geatorer

Torkning vid gi psskivetillverkni ng Opti malt sockerbruk

Roland Wi mmerste IEA industrivärmepumpar

Sida 9

Mt drivmedel Bi osustem

Biosgstem

Torvbränsle

Förbränningsteknik. 65%

Förbränni ngst Förbränni ngst

Fjärrvärmet, Förbr.-teknik 55%

Förbränningst. 28%

F'o'rbrän ni ngst

Förbränningst

ng sgstem

Förbränningsteknik 85%

Förbränningst.

Värmepumpar

60%

266 250 214 855 695 5 000 1 100 1 218 746 1 759 1 200 816 570 820

1 270 400 1 428 855 500 18 475 1 195 650 4965 1 229 994 1 066 707 1 076 1 244 572 460 1 427 500 542 89 758 695 111

66 86 87 86 86 86 87 85 85 88 85 88 85 86 88 85 85 87 87 87 85 87 81 86 86 85 82 86 84 86 88 85 86 88 86 88 86

50 12 20 56 24 49 45 44 56 72 se 48 17 55 49 15 56 84 27 12 58 56 48

102 50 50 56 62 42 66 56 50 76 55 16 22 50 65 24

STEv NFR STU NFR STEV STEV STU STU STEv STEV STU STU STEv STEv STU STU STEV STU STU STEV STiv NFR STEV STU STU STU STEV STU STU STU BFR STEv STU STU STU STU STU STU STU

LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH

kem app kem app kem app kem app kem app kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn

kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn kem tekn

1:16! m tekn

kem tekn

ke m te I:: 11

kol hudratke mi ka" r nf ga-i k kärnfuei k

11 . ori'ielilelSt. Iivsmede li mat fusik

mek vä r meteo ri miljo o energi milj oenergi oo r 1; ke ni oorg kemi 1 .urg kemi oo :ikemi oorg kemi En rg k "11 oorg kemi org '

___—__,—

Roland Wi mmerste Torkning vid gi pstillverkni ng

Ro nald Wen ne rsten Högtrgcksextraktion

Ronald Wennersten Expertsustem separationsteknik lfärmeöverfö ri ng i gankeec gli nd rar

Stenström Stig Wi m me rstedt Rolan ångtorkni ng biobränslen Andersson Arne Ande rasen A r ne Andersson Lars Andersson Lars Bjerla Ingemar Bjerle Ingemar Bjerle Ingemar Bjerle Ingemar Bjerle Ingemar Bjerle Ingemar Karlsson Han Karlsson Han Lundin ST

00enbrand Ingemar Silvegren krister Ih'esalen Bengt Svensson Sigfrid

Hallat om Bengt Lopez Leiva Miguel Hallström Bengt Claesson Johan Tgllered Gunnar

n Ragnar vn Ragnar -on Ragnar Larsson Ragnar Larsson Ragnar Larsson Ragnar Esbensen-f Bernd Eber. .n Lennart

1r1 Thomas __ohar son Thomas

Stur kturdefe kte r

Studier av oxidkatal gsator

Katal gsatordea ktive ri ng

N0— reduktion i rökgaser med ammoniak Anaeroba fil mreaktorer

Våt-torr rökgasrening

le'ät—torr rökgasrening. Tj "nst Avsvavli ng ge no m kal ki nbläs ni ng Dio'xi ne rs nedbr gt ni nga ki neti !(

Biomassefo rgas ni ng N0>r:— modellering vid pul

reldni ng

Mikrobiell avsva'-.-'li ng av stenkol Heterogen katalgs med IR Katalutisk NUx—rad, fossila bränslen

Ko nt. fi nke mi kalieprocesser

Koldispersioner

F ri ktions nedsättning hos pol usa-::ka ri der Radioaktiva e missio ner vid förbränning

Radioaktivt Csi mark vid olika N

Me mbranfiltreri ng Mi kroe mulsione r

Spa. "alla studier av bakakorpan

i'ä r melag ri ng i mar k 0 ko nve ntio nella mate rial

Trädbränslen Förbränningst. Förbränningst.

Förbränningst. Förbränningst. Förbränni ngst. Förbränningst. Förgas ni ngst. Förbränningst. Kolbränsle

Förbränningst

Miljö 111135

Lagring

E-gstemstudier el o naturgas, kärnkraftavv AES

Profess ur 6 gate mst udier

Kunskap katal us

E: ränsl ecel l s katal gsatorar

Regenererbara redoxbränsleceller Surgaselektroden i sur elektrol gt Bränsleeeller, metanoloxidation Elektrokatalgtisk reduktion av 02 Iriiromorganiska katal usatorer

Elrga ni .-k elektronöverfö ri ng

AES Ng el prod.t. Ng elprodt. Ng el prod.t. ng austem Förbränni ngst

60% 50% 50% 25% 60%

758 800 217 214 692 2 992 827

1 025 247 951 1 701 1 410 1 010 960 4087 1 065 1 850 1 785 4721 295 258 150 178 75 700 200 1 409 5 060 270 4250 2 670 5 420 1 290 2 408 850 628 1 420 828 515

88 87 86 87 86 81 87 86 87 85 81 85 86 87 80 87 86 81 84 85 86 87 85 87 85 88 80 87 85 80 85 80 84 87 86 80 87

50 51 18 55 84 56 57 55 72 78 72 48 20 114 24 57 87 68 54 50 12 56 12 45 12 102 55 51 108 54 102 102 75 57 24 90 57 48

STU STU STU STU STEV STU STEV STU STEV STU STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STU STEV STU STU STU NFR NFR STU STU STU STEV STU Efn Efn STU STU STEV STEV STEV NFR STEV STU

LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LNTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH LuTH SLU

SLU SLU SLU SLU SLU SLU

org kemi 2 org kemi 3 radiofusi k Regle rte kni k tekn vattenres. tekn vattenres. teknisk geologi teknisk geologi teknisk geologi vette nförst. vattenresurst värme o kraftt värme o kraftt värme o kraftt. värme o kraftt. zoologi bergmekanik bergmekanik energiteknik mas ki nelement maskinelement maskinelement Samhällsbuggnt strömn. lära vattent vattenteknik vatte ntek ni k vattenteknik vattenteknik vatte nte k ni k vattenteknik vette ntek ni k bggg nedstekni k ekologi

ekologi ekologi ekologi ekonomi

JTI

Andersson CA

Ebersson Lennart

Holm Elis fiström KJ Lindh Gunnar Nilsson Kjell Bjelm Leif Bjelm Leif Ulriksen Peter Nilsson Peter Gustavsson Leif Fredri kssen Sve nd Törnqvist L adj pro Fredri ksen Sve nd

Jurek Purko

karlsson Johnng

Digbu Peter

Stephansson L'Jve

Haag Allan

Höglund Erik Höglund Erik Höglund Erik

Westerlund Håkan Gustavsson Håkan

Nordell Bo Nordell Bo Nordell Bo Nordell Bo Nordell bo Sellgren Anders Sellgren Anders Sellgren Anders

Nilsson Christer Christa rsson Lars

Ledin Stig

Lsdi n Stig

Li nder Sune Johnsson Bertil Danfors Birger

Katal gtiaka metall komplex

Organiska elektronöve rfö ri ngs rea ktioner

Länglivade radionuklider Reglering av energisgstem Magasi neri ng av färskvatten Industriavfall som resurs Geotermi i sedimentärt berg

Gasborrni ng Köpi ngsberg, dokumentation

Radarprofiler i torvmossr Konsekvenser av avfallskvarnar Växelverkan användarsidan Ramprog ram värmeko nve rte ri ng Fjärrvärmeteknik. Tjänst Ramprogram värmedistribution Mätutrustning för effe kthus håll ni ng Fägelstudie

Diffusion i amorfa o kristallina material Be rgspänni ngsmät ni ngar Hetvattenackumulator

Smörj medels sk j uv hållfasthet Smörjning av maskinelement

Smörjfetters reologi

Avvägni ng tillförsel -sparande i bebgggels

Parti kelsuspensioner

Solenergi, lagringi civ.-ing.-utbildning Samordning solvärmegrupp BFR Borrhälsvärmelager simulering av drift Forskartjänst bergvärmelager Fältfo'rsök gtsolfångare Slurrgtransporti rör

Sl urrgtransport, energiekonomi Restprodukter vid mi neral bered ni ng

Hal maska, art- 0. härkomstskillnader Tillväxtmaxi me ri ng, lövträd Kunskapsutveckli ng energiodli ngstekni k Ene rgiskogsodli ng , uppföljning återföring av näring vid helträd. Tjänst Bränslen från svenskt jordbruk

Teknisk—ekonomisk anal ge utrustning Sida 1 1

Fus sgstem Miljö Ng elprodt.

Geotermi Geotermi Torvbrä nsle Alt drivmedel Fjärrvärmet. Fjärrvärmet.

Fjärrva met.

"fi nd ng sustem ng sustem

T ri bologi Tri bologi

Förbränningst. Ene rgiodli ng Ene rgiodli ng Ene rgiodli ng Trädbränsle Ene rgiodli ng Energiodli ng

107 470

1 975 520 560 900 650 110 580 70 675 2 610 255 4 240 105 440 247 568 550 151 551 712 16 505 200 100 1 406 694 299 690 270 146 251 1 819 85 500 517 990 15 500 547

87 86 81 86 86 87 85 87 85 87 86 87 86 85 87 80 85 87 87 87 88 86 87 85 87 87 82 85 86 85 87 88 84 87 81 86 87 80

JTI JTI JTI JTI JTI kemi o mol. biol

marklära

mi k "0 biologi mikrobiologi radioekologi SIMS

SIMS

S Irogl rna r kl ä ra

8 .ujsa kötsel kogstaxeri ng skogstekni k skogstekni k akogstek ni k 8 I::ogstekni k 8 I::ogstek ni k e kogste k ni k skogstekni k skogstekni k vi r keslära vi r keslära vi rkeslära vi r kesl ä ra '. 1 r keslära bi o ke mi

bi o ke mi

bi Ok'e rni biokemi bota ni k

F F E f g? ' k

fgsi k

m teorologi nie eo rol ogi

Danfors Birger Henriksson Rolf Jonsson Bengt

Ra nsmark SE Sundell Björn Lindqvist "r'lva Olsson Mats Mathisen Berit Svensson Bo Johnsson Karl Lönner Göran Lönner Göran Rosén Kaj

Elving Björn Marklund LG Andersson Stig Andersson Stig Andersson Stig Eriksson Gösta Gullberg Urban Raj da Ji r jis Svartström Jan Säll HO

Ström Gunnar Törnqvist Thomas Törnqvist Thomas Törnqvist Thomas Ström Gunnar Andersson Bertil

Ene rgiskogsgödsli ng

ngg- och klirnattekniki jordbruk Utvärdering prototgp högtät halmbal ngg— och klimattekniki trädgårdar Mas ki nse mi nari um

Struktur hos växtproteiner Odling Flakmossen

Metanbakterier, bioförgasni ng Biogasprocessens mikrobiologi Radiotoxiska effekter av jod Prod.—sustem för trädbränsle. Tjänst Ekonomi i energiskogsodling

Ask— och gröndelsåterföri ng till skogen Konsekvenser på prod., helträd. Tjänst Biomassafunktioner för enskilda träd Skogsenergi :Sgstem och komponenter IEA: Bioenergi

Utvärdering skotarkvarn

Förädling salix. Tjänst

Växtforädli ng salix

Modellering av flislagring

Småskalig torvtekni k

IEA Skördetekni k

Mikitoorganismeri biobränslen Storskalig flislagring

Barklagri ng

Bränslets betudelse för pannan Mikroorganismer i torv Energiomvändli ng i fotosgstem

Baltscheffskg Herri Enzgmer o gener i biologisk energiförs. Baltscheffskg Harg ATP-bildningens mekanism

Nordlund Stefan Till berg J- E Kjellman Sten Lindgren Bo

Fotosgntetiserande bakterier Reglering av biomassaproduktion Språkgranskni ng avhandling Clvergångs metall kl uster abs av gaser

Seullman Rosemarg Molekgleri heterogen katalgs

Bolin Be rt

Hei ntzenberg J» »».t Hei ntzenbe rg Just

Havets roll i kologkeln Mol nf gsi kaliska undersökningar Sot och antropogena su anser i iskärnor

Energi odli ng Ene rgiodli ng

Trädbrä nsle Biosgstern To rvbrä nsle Alt drivmedel Alt drivmedel Miljö

T rädb rä nsl e Energiodli ng Trädb rä nsle Trädbrä nsl e Träd brä nsle Trädbränsle Trädb rä nsle Trädb rä nsle Ene rgiodli ng Energiodli ng Trädbränsle Torvbrä nsle Ene rgiodling Trädbrä nsle Tr'a'dbränsle T rädb rä nsle Trädbrä nsle To rvbrä nsle Biosgstem Biosgstem Bios gstem Biosuste m Biosustem AES

ng sustem Miljö Miljö Miljö

242 2 546 510 2 262 60 985 771 400 720 125 210 115

2 220 210 2 172 68 100 924 21 o 1 410 5 798 245 687 877 240 5 470 115 1 094 240 425 200 744

1 148 270 1 882 582 70 520 525

88 85 87 85 87 84 85 85 87 87 87 88 88 87 81 80 86 87 85 86 88 86 80 85 82 86 85 85 87 87 80 84 87 88 86 85 87 87 85

48 2 4 49 48 56 55 54 12 12 18 48 12 90 102 55 15 72 56 16 18 88 40 74 16 40 40 12 12 90 48 12 12 67 60 12 56

STEV STU STEV STU STEV NFR STEV STEV STEV NFR STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEV STEY STEV STEV NFR NFR NFR NFR NFR Efn STU NFR NFR NFR NFR

meteorologi meterorologi nat. ekonomi nationalekonomi oorg kemi oorg kemi oorg kemi strukturkemi analgtisk kemi biokemi ekolog. botanik ekolog. botanik fgs botanik fgs botanik fgs botanik fgs botanik fusik

fgsi k

fgsik fgsik

fgsiol botanik org kemi tillämp fgsi k org kemi

fgs kem fgs kem

fgs kemi fgs kemi

f us kemi

fusik fusik

fusiol botanik högspänni ngst. kemi

kemi kemi

ke mi

kemi

ke mi

Rodhe Henning Rodhe Henni ng Eriksson Göran Andersson Roland Ki hl borg Lars Nggren Mats Nggren Mats Noréus Dag Sharp Michael Ericsson Ingemar Renberg Ingemar Renberg Ingemar Gardeström Per Huss Danell Kersti Sellstedt Anita Oquist Gunnar Bäckström Gunnar Lundberg Bo Sundqvist Bertil (jetin Ronng quist Gunnar Rappa Christoffer Sandberg Olof

Al bano Christer Almgren Mats Lindqvist SE Almgren Mats Brown Wgn Lindqvist Sten Eric Karlsson Erik Mårtensson Nils Bergman Bi rgitta Coorag Vernon Bäckvall JE Carlsson Jan Otta Carlsson Jan Otto Lundström Torsten Olovsson Ivar Tellgren Roland

Atmosfä rskemi Svavelföreni ngar i atmosfären Industriell utveckling 0 energianvändning AES Tekni kbedömni ng på energiområdet Nitridbildning vid höga N—trgck Högtemperatursupraledare

Fasta elektrol gter Metall hud rider

Pol umers ki kt på elektroder Foto respi rato riska reaktioner

Ol jesot i skogsmark

Sedi mentundersökni ngar Bladmitokondriers respirationi ljus Kvävefixering hos Frankiai al rot Hgdrogenasenzgm hos el och casuari na Stress och adaption i fotosgntes Värmeisoleri ng o elektriska ledare Pol gme re rs elledni ngsförmåga

Lågdimensionella ledare

Isbildni ng på värmeväxlargtor Vattenbi ndni ng i torv. Tjänst Provtag ni ngstekni k dioxiner Ramprogram fjärrvärmekunskaper

To rvlagri ng

Fl uoresce ns och fotoelektro ke mi Molekglski kt på elektroder

Ljusinducerade proc. i Sjalvorg. Sgstem Växelverkan i bestrgkni rigs medier

Fotoelektro ke mi

Väteprofileri metallfolier Modifiering av katal gsatorgtor Kvävefix. cganobakte rier

Fjärranalgs av blixtar

Metallkatal ge i organiska substrat Metallise ri ng av elektro ni kmate rial Framställning av tunna ski kt Termoelektrisk energiomvandling

Endi mensionella leda re

Metall hud rider med neutrondiffraktion

Sida 15

Miljö Miljö

Fus sgstem ng sustem

F ge 8 Ljstem Bi os gstem Miljö Mil jö

Bios gstem Bios gstem Biosgstem Bios gstem ng s gste m ng sustem

Torvbränsle Förbränningst. Fjärrvärme Torvbränsle

30%

F08 sgstem

50% ng Sgstem ng Sgstem

Bi os gstem Fus sustem ng sgste m F us s gste m

ng s Ljste rn

ke mi kvartärgeologi meteorologi meteorologi nat. ekonomi neutronforskn. neutronforskn. oo rg ke mi statsvete nsk teknologi teknologi teknologi teknologi teknoloni

Tho mas J [] Beta-al umi na Sgstem ng sustem Qvarfort Ulf Hgdrogeologi mgrar Härjedalen Torvbränsle Högström Ulf Forskningsprogram vind "ii nd Smedman vii—S Turbulens nära marken Miljö

Bankd Ferd Internationella kol marknader ess Rudstam Gösta Snabb fission av U 238 Fus sustem Sköld Kurt .Jontransporti fasta elektrolgter ng egetem nhlgren Ingemar Utvärdering värmelageri Vellentunasjön Lagring Lewi n Leif Impleme nte ri ngsspelet: energi hushåll ni ng nes Hogmark Sture Haveri vid glidande kontakt Tri bologi Hogmark Sture Tri bologi hos nga gtbeläggm' ngar Tri bologi0,5 Karlsson Erik Turn Icke—lokal plasmateori ng sgstem Ribbing CG Diffusa gränsski kt

Ribbin- GG Transuarenta värmes-e-lar

BI LAGA 3

översikt över beslutsgången i energiforsknings— programmet

Bilaga 3

ÖVERSIKT ÖVER BESLUTSGÅNGEN I ENERGIFORSKNINGS— PROGRAMMET

Joachim Schäfer

Stockholm juni 1989

0! H H H H H H H 0 m # w N H

heh-hul— uuwuuw NNNNN &UNH

UIUIU'IUIU'IUIUI OUIBUNH

lelxlNl—l MUNH

UIQQNH

(AN

ÖVERSIKT ÖVER BESLUTSGÄNGEN I ENERGIFORSKNINGSPROGRAMMET

INNEHÅLL

Utredningen .

Syfte, problemställning och analysmodell Beskrivnings- och analysmodellen Beskrivning och värdering av innehållet Frågor utanför undersökningen

Aktörer . . . . . . . . . . . .

Källor, arbetsgång och disposition Beställningen under fjärde programperioden Regeringens direktiv till EFU 87 . EFU vidarebefordrar till myndigheterna Kraven på fortlöpande rapportering Vad uttrycker dessa krav?

Vad har tagits fram? Energiverket STU BFR

Efn .

EFU 87's arbete och betänkande

Beställningen under femte programperioden Regeringens direktiv till EFU 90 . . EFU vidarebefordrar till myndigheterna Vad uttrycker dessa krav?

Vad har tagits fram? Energiverket

STU '

BFR

Efn . . .

Fortlöpande rapportering

Frågor och svar - en översiktsbild

Hur gick det till och vad är det värt?

Vad lär oss detta?

Periodiska redovisningar Underlag till EFU m.m. . . Energiforskningsutredningarna Problemanalys

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

20 20 22 25 28 29

31 31 32 33

34 34 35 36 37 37 38

46 46 47 50

________________-,———

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

1 Utredningen

___—___________——————

1.1 Syfte, problemställning och analysmodell

_______________._—————

Syftet med undersökningen är att dess slutrapport, som ett bland flera underlag, ska bilda utgångspunkten för över- väganden om hur centrala politiska beslut med koppling till energiforskningsprogrammet bör beredas.

Utredningen ska bidra till detta syfte genom att beskriva ggh analysera de administrativa processerna, och resulta— tet av dessa, i samband med beredningen av innevarande treårsprogram och - så långt det är praktiskt möjligt - nu

arbetande EFU.

Arbetet omfattar fyra moment, stickordsmässigt beskrivna som (1) att ta reda på vilket material som har utarbetats, (2) beskriva hur det ser ut och har tagits fram samt (3) diskutera vilket värde det har. I anslutning till detta ska jag (4) sammanställa de lärdomar som exemplet ger och föra ett allmänt hållet resonemang om hur underlaget kan

utvecklas.

Det ingår emellertid ingå i uppdraget att lämna genom- arbetade och konkreta förslag till ändrat arbetssätt; EFU svarar själv för alla normativa slutsatser t.ex. i fråga om kvalitativa krav på underlagen, ändrade rutiner för ärendeberedning, styrning och styrformer m.m. Uppgiften inskränker sig till att vidga perspektivet på hur under— lagen kan tas fram, sammanställas och bearbetas.

1.2 Beskrivnings- och analysmodellen

___—___—

I detta avsnitt redovisas vilka kriterier som kommer att användas för att värdera processen respektive produkten, invävda i en lite fylligare beskrivning av momenten.

1.2.1 Inventera befintligt underlag

___—___—

För att inte söka i blindo, inleds arbetet med en rekon— struktion av den "kravspecifikation" statsmakterna har lagt fast genom principbeslut, förordningar, myndighetsin- struktioner, regleringsbrev o.l. Jag utgår från att detta material ger ett auktoritativt uttryck för regerings- kansliets behov av planerings-, besluts— och styrinforma- tion på framför på;; kortare pigg. Jag utgår vidare från att informella kontakter allmänt sett spelar en liten roll.

EFUzs begäran om underlagsmaterial antas på motsvarande sätt ge uttryck för behovet av underlag för beslut om nästkommande programperiod. Det kan antas handla både om omvärldsanalyser o.l. samt utvärderingar av prestationer, effekter och effektivitet.

Utifrån det sökschema som blir slutprodukten från detta moment, rekvireras det material som behövs för att belysa hur myndigheterna har besvarat önskemålen.

1.2.2 Beskriva hur underlagen har tagits fram

___—___—

I detta arbetsmoment är ledfrägan hur myndigheterna har arbetat på;_ pp£_ utföra beställningen. Här berörs bl.a. olika expert— och samrådsförfaranden samt fördelningen mellan utvärderingar som utförs internt respektive genom konsultinsatser.

Bedömningsgrunden i fråga om processen rör framför allt hur man har lyckats med intern pgg extern koordinering. I det förra fallet är uppgiften att bedöma om underlagen är representativa för myndigheten och om arbetet har kunnat planeras så att all relevant kunskap har hunnit tas fram. Med representativitet menar jag vilken nivå som har fast- ställt dokumentet och om det finns olika uppfattningar om vad dokumentationen bör innehålla. I anslutning därtill kan det, i fråga om egeninitierat material, vara intres— sant att se vilka nivåer inom programorganen som initierar

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

och genomför dessa.

Den senare aspekten handlar om utrednings- och besluts- faserna är koordinerade; kommer planer och annat underlag fram ; pig, är myndigheternas öch utredningarnas tidtabel- ler i fas med varandra, kan EFU:s krav förenas med prog-

ramorganens administrativa rytm?

1.3 Beskrivning och värdering av innehållet

Detta moment består av två led: att sammanställa och karaktärisera det beslutsunderlag som kommit in till EFU och departementet respektive att ta reda på hur olika avnämare värderar informationen.

Värderingen av produkterna föregås av en systematisering av dokumenten utifrån vilka som har producerat dem (cf 1.2), vilka målgrupper de vänder sig till, vilka teman som diskuteras och vilka typer py analys som utförs. Med kännedom om detta kan man sluta sig till i vilket syfte (tentativ användning) de har tagits fram. Det bör noteras att det inte rör sig om en fullgången metaevaluering utan en betydligt enklare ansats.

1.3.1 Beskrivningsvariablerna

! De två första variablerna kräver knappast någon vidare presentation. Däremot vill jag helt kort kommentera bedöm- ningen av teman, analystyper och syfte.

Indelningen i teman används för att fånga upp och sortera ; innehållet i dokumenten. De kategorier jag använder mig av är: inlägg om programteorins utformning och hållbarhet, val och utformning av styrmedel, programmets position, beskrivning av verksamheten, inventering av (icke till- godosedda) behov, utformning och redovisning av planer för verksamheten, överväganden om implementeringsteknik eller utvärderande resonemang.

ger ett uttryck för hur åtgärderna är

m Programteorin

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

tänka att leda till måluppfyllelse och rymmer tre element: mål, de medel som ska användas och hur det ska gå till att sätta in dem på ett effektivt sätt. Programteorin tillåts bilda ett eget tema trots att dess element förekommer som egna teman. Huvudsyftet är att skilja ut resonemang som avser helheten och konsistensen mellan delarna.

m Inlägg om styrmedlen handlar om valet av styrmedelstyp, överväganden om vilket enskilt eller i vilken kombination av styrmedel som ska sättas in och hur de ska utformas.

m Information vars tema är positionen handlar om kunskaps- läget, vilka aktörer som beträder arenan och vilken forsk- ning de bedriver, vilka avnämare eller intressenter det finns därutöver, redogörelser för områdets energipolitiska betydelse 0.1.

m Verksamheten är vad myndigheten gör för att nå målen, dvs. vilka projekt som bedrivs, vilken information som förmedlas, konferenser som hålls osv.

I När innehållet avser behov handlar de om vad som bör göras på olika områden för att förflytta oss från den aktuella positionen till målet. Indirekt handlar det givetvis även om pengar och andra resurser.

m Planeringstemat är aktuellt när myndigheten talar om vad den har för avsikt att göra under perioden.

. När budskapet handlar om implementering riktas det in på vilka aktiviteter som ska genomföras för att styrmedlen ska kunna sättas in och göra verkan.

m Utvärderande inslag diskuterar eller redovisar vilket "utfall" eller "resultat" som åstadkoms genom tidigare satsningar.

De analyserande materialet kan reduceras till fem typer och handlar givetvis om utvärderingar och annan "analytisk information". Deras inriktning beskrivs i uppställningen nedan. Den anger också de beteckningar som kommer att användas av projektet. Siffrorna refererar till en modell som återfinns på sidan efter uppställningen.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

NR ANALYSTYP SLAG AV FRÅGA SOM BESVARAS

Insatsanalys

Hur stora resurser (av olika slag) sattes in och vilken kvalitet hade de?

Processanalys Hur gick det till när organisationen omvandlade resurserna till prestationer?

B. Hur relaterar sig utfallet till resursinsatsens storlek?

IV Effektanalys A. Har insatserna haft några effekter och i vad mån har de medfört att

målen har kunnat nås? B. Vilka andra faktorer har påverkat

graden av måluppfyllelse?

I III Utfallsanalys A. Vad och hur mycket har presterats? l

i : V Effektivitets— Kunde samma grad av måluppfyllelse , analys ha nåtts på ett billigare sätt?

I Prefixen kan också användas för att tala om vilken typ av i information som materialen handlar om. När det inte finns I anledning att tala om någon specifik typ, kommer jag att ' använda termen resultatinformation som ett allmänt och

overgripande uttryck.

Vad analystyperna står för och hur de förhåller sig till varandra blir tydligare om de placeras in i en schematisk ! produktionsmedell (se nästa sida). Siffrorna i modellen ' refererar till motsvarande 1 uppställningen ovan. För fullständighetens skull har jag även markerat produktiv- itetsbedömningar (IIIB).

i Det är inte utan anledning som modellen har vissa gemen- . samma drag med hur den politiska processen brukar beskri- | vas: mål formuleras och resurser avdelas (beredning och I beslutsfattande, beställningen omvandlas till målorienter- k ade aktiviteter (implementering). Efter en tid frågar man I sig vilka effekter som har nåtts och hur god resursanvänd- i ningen har varit (utvärdering) för att avgöra verksam—

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

hetens inriktning och omfattning (återkoppling).

[__—___...

_________________________ | Ja ] EXTERNA FAKTORER ___”- , IV B

MÅL

IIII'll-IIIIIIIIIII-lI-llll | |( ------------------------------------------- .

w' m I

II , RESURSER l--—>! PRODUKTION I

I III B m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m

IIIA IVAXI/

Syftet kan beskrivas med hjälp av en indelning i ett antal "grundtyper". Vid utvärdering (eller "resultatanalys" alt. "uppföljning" för den som så vill) brukar det handla om ett eller flera av följande syften: inlärning, mobilise- ring, styrning och ledning, prövning & kontroll samt all- mänt kunskapssökande. Ett gemensamt drag är att de ut- trycker en strävan efter att på kortare eller längre sikt förändra (läs: förbättra) arbetet.

Inlärning innebär att man strävar efter att hjälpa en verksamhet att utvecklas. Detta kan man göra genom att både förvaltningsledning och personal lär sig mer om hur arbetsprocessen fungerar, vilka resultat som nås osv.

Utvärderingar kan också användas för att mobilisera

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

V

—--> UTFALL --->, EFFEKT ' I

frigöra förändringskrafterna genom att stimulera ledning och personal till ökat deltagande i processen, eller genom att aktivera den som beställt verksamheten.

Den tredje kategorin utgår från deb behov av information som beställaren behöver för att kunna styra programmet eller vad förvaltningsledningen kräver för de operativa besluten.

Den fjärde motivkretsen, att pröva & kontrollera, samman- faller antagligen med den mest spridda bilden av syftet. Utvärderingar görs enligt denna av en överordnad instans som vill ha information för att avgöra om uppdraget har utförts på rätt sätt och om resultatet är värt de pengar som förbrukats. Prövning står för en friare bedömning än kontroll som markerar en bedömning utifrån mer distinkta kriterier.

Utvärderingar kan också syfta till en allmän kunskapsök— ning. Vanligen genomförs sådana projekt som forsknings- insatser.

Erfarenhetsmässigt vet vi att beställare av utvärderingar inte alltid vill eller kan ge en öppen redovisning av sina motiv. Det finns således anledning att göra åtskillnad på motiv och motiveringar. De syften som det talas om ovan hör normalt sett hemma i den förra kategorin. Att komma åt eventuella dolda motiv för utvärderingar, hur intressant det än vore, fordrar en djuplodande ansats bl.a. baserad på urval av några fall och inträngande intervjuer.

1.3.2 Värderingen

________________-_————

För att kunna värdera beslutsunderlagen behövs en tydligt utformad värderingsgrund. I detta fall utgår momentet dels från de kpgy som framkommer genom moment 1, dels med led- ning av syftet och tar fasta på om det finns rimliga skäl tro att kraven har tillgodosetts. N.b. den tidigare gjorda markeringen att avsikten inte är att göra en stringent tillämpning av kriterierna.

Till detta kommer avnämarnas bedömning. Projektets uppgift

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

är att ge de aktörer som ingår i undersökningen (se nedan) tillfälle att dels bedöma materialets relevans för egna styrnings— eller ledningsbeslut, dels vad man tror om nyttan för andra aktörer.

1.4 Frågor utanför undersökningen

&_

För att undanröja eventuella osäkerheter om vad som ska utredas, kompletteras den positiva formuleringen med några markeringar av vad som inte ingår. De frågor som utesluts är t.ex:

m analys av EFU:s respektive departementets kapacitet att ta emot informationen och nyttiggöra denna i berednings— processen

m hur väl informationen motsvarar programorganens interna behov för att fatta ledningsbeslut och om det finns funge- rande mekanismer för organisatorisk inlärning

m att inventera och bedöma alternativ till den nu aktuella formen för att sammanställa och värdera aktiviteterna i

programmet, dvs. hur arbete och ansvar för att utvärdera programmet bör fördelas.

1.5 Aktörer

___—___—

Aktörsgruppen omfattar, utöver departementet EFU 87 och EFU 90, BFR, Efn, energiverket och STU. Riksdagen ute- lämnas av praktiska skäl. I fråga om Efn uppmärksammas

endast nämndens roll som utvärderare ej programorgan, dvs. exklusive LET och AES.

1.6 Källor, arbetsgång och disposition

___—___...—

Jag har redan redovisat (1.2.1) vilka källor som moment 1 avses bygga på. Till detta kommer material som visar hur programorganen har försökt tillgodose kraven. Det handlar

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

alltså framför allt om att bearbeta programplaner och

periodiska redovisningar. Fristående utvärderingsrapporter kan av tidsskäl inte ingå i undersökningen. Sådan informa- tion fångas emellertid upp indirekt i den mån den refere-

ras i huvudkällorna.

Avgränsningen innebär att analysen endast omfattar det material som direkt svarar mot "kravspecifikationen". Jag exkluderar m.a.o. även information som primärt har använts för intern ledning.

Härutöver sker datainsamlingen genom en serie intervjuer med intervjuer av personal vid programorgan och departe- ment (till viss del även med fristående bedömare). De syftar till att kontrollera fakta och tolkningar, få en tydligare bild av krav, processer och produkter, vad man har gjort för att tillmötesgå önskemålen, pröva slutsatser och allmänt diskutera vilka förändringar som problembilden motiverar.

Slutrapportens förteckning och beskrivning av underlagen kan ha ett självständigt värde, men framför allt är det bedömningen py processen och produkterna - icke minst deras användbarhet - som utgör resultatet.

Även om uppdraget inte omfattar uppgiften att föreslå några konkreta förändringar bör rapporten också kunna användas som ett underlag för att t.ex. diskutera hur "kravspecifikationen" kan behöva ändras, om programmet ska målstyras i högre grad än tidigare, hur eventuella brister i beredningsprocessen ska avhjälpas osv. Vidare bör svaren på de frågor som utredningen ställer underlätta för EFU och andra aktörer att avgöra om det finns realistiska möjligheter för statsmakterna och ad hoc-utredningar att begära och få in behövliga underlag.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Beställningen under fjärde programperioden

Kanslihuset har beställt information dels från EFU, dels direkt från myndigheterna. Ser vi i stället uppdraget ur myndighetsperspektivet, är det endast genom rapporterna som man informerar beställaren. Det första momentet i utredningen är därför att lyfta fram och tydliggöra den beställning som kommer till uttryck i utredningsdirektiv, EFU:s begäran om underlag från myndigheterna, instruktio- ner, förordningar, regleringsbrev 0.1.

2.1 Regeringens direktiv till EFU 87

___—___—

Av direktiven till EFU 87 (Dir 1985:6) framgår vilken in- formation som regeringskansliet ansåg sig behöva för att utarbeta en proposition. De antogs av' regeringen under senare delen av februari 1985, dvs. inte mer än drygt ett halvår efter det att den fjärde programperioden hade in- letts.

Utredningen skulle, heter det, koncentreras på två områ- den: (1) programmets "inriktning, omfattning och inplace— ring i det totala statliga forskningsprogrammet" och (2) "organisationsfrågor", dvs. underförstått: i det inre perspektivet.

Det visar sig att båda delfrågorna, om än på olika sätt, är av organisatorisk karaktär. Samordning med andra forsk- nings- och utvecklingsinsatser är, skriver statsrådet, av vikt för att få det bästa möjliga utbytet av stödet. Upp- giften var alltså att belysa den sedan förra perioden aktualiserade frågan om integrering med annan teknisk FoU. Frågan hade inte kunnat avgöras i samband med*planeringen inför innevarande period, och kom därför följdriktigt tillbaka i direktiven till EFU 87.

Trots detta behövdes en "samlad överblick och styrning", bl.a. för att göra prioriteringar mellan olika insatsom- råden. Regeringen ville också att utredningen skulle "se

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

över" styrformerna och söka efter möjligheter att minska inslaget av detaljstyrning. I en nyckelformulering heter det att

"Uppgiften bör mot denna bakgrund var att föreslå hur energiforskningen i fortsättningen skall vara upp- 'byggd och strukturerad för att å ena sidan ge möjlig- het till en samlad energipolitisk styrning från statsmakternas sida och å andra sidan möjliggöra avvägning av storlek och inriktning på dessa insatser gentemot annan teknisk och naturvetenskaplig forsk- ning."

För att riktigt förtydliga lägger direktiven till att förslagen ska göra det möjligt att ta tillvara och för- medla gjorda forskningsrön, hålla kvar och utveckla forsk- ningskompetensen samt att inte förlora "tempo" i FoU- arbetet. Utredningen borde också inventera möjligheterna att utveckla samfinansiering av projekt mellan stat, näringsliv och andra.

Till dessa organisationsfrågor (på programövergripande nivå) lades beställningen att utreda Efnzs "roll och organisatoriska ställning", vilket bl.a. skulle innebära en prövning av möjligheten att inordna Efn i någon annan myndighet. Även frågan om det behövdes något organ som * skulle ansvara fristående utvärderingar av EFP, och hur det i så fall borde organiseras, skulle tas upp till ' behandling.

En betydelsefull spärr var att anslagen inte fick öka. , Tvärtom skulle huvudalternativet ligga på samma nivå som för b.å. 1986/87 och regeringen ville också se förslag som * motsvarade en årlig 10%—ig minskning.

2.2 EFU vidarebefordrar till myndigheterna

För att kunna genomföra sitt uppdrag var EFU beroende av att få underlagsmaterial från myndigheterna. I denna ut- redningsomgång begärdes underlag in inte mindre än tre gånger.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Det första brevet med "direktiv" beskriver önskemål som fokuseras på målen, programteorin och strukturen men fram— för allt olika aspekter av implementeringen. Frågorna berör även vilket behov av förändringar som finns. Endast en av dem, "Hur har hittills uppnådda resultat av forsk- ningen påverkat omvärlden?", handlar om utvärderingstemat.

Det var inte utredningens avsikt att svaren skulle publi— ceras. Däremot skulle de diskuteras internt och i expert- grupperna, vilket antyder att betoningen låg på att för- djupa nulägesanalysen. Frågorna är mycket öppet formulera- de och förmedlar därigenom en bild av en utredning som arbetar ganska frigjort från förhandsantaganden och med ambitionen att fungera som en oberoende analytisk kraft.

Ett par veckor efter det att svarsfristen för det första underlaget hade gått ut återkom EFU med äppg pp begäran gp underlag. Efter en tämligen ingående diskussion om målen och hur de ska omvandlas till strategiska utgångspunkter, bad man i direktivens generella del om kommentarer till programmets inriktning, möjligheterna att näringslivet självt genomför satsningarna, pröva möjligheterna att föra över medel till basanslagen för universitet, högskolor och statliga forskningsinstitut, hur det i så fall ska styras samt, till sist, medelsbehovet. (Brev 1985-09-18)

Urvalet av frågor markerar utredningens ambition att inventera behovet genom att diskutera om programmet fyllde någon viktig funktion, möjligheterna att ytterligare tona ner dess kampanjkaraktär genom att integrera det i hög- skolornas m.fl. basverksamhet. Däremot var det knappast meningen att myndigheterna skulle göra någon självständig prövning av programteorin.

Till detta fogades specifika uppgifter till de flesta genomförare. STEV fick i uppgift att lämna förslag till "koncentration av pågående stödverksamhet --- till sam- manhållna utvecklingsprogram inom avgränsade områden." (Ibid., 5) Även om det inte sägs rakt ut, får önskemålet väl tolkas som ett uttryck för uppfattningen att stöd— buketten var väl "yvig".

STU fick motsvarande specialuppgift att utreda utsikterna för integration med sin basverksamhet, men också att öka

forskarsamfundets inflytande över stödet till grundläggan- de energiforskning. Härutöver önskade EFU ett förslag till utvecklingsprogram för alternativa drivmedel och drivsys- tem för fordon. STU fick även i uppdrag att utreda och föreslå former för ett generellt FoU-stöd inom hela ener- giområdet, och särskilt belysa frågor om avgränsning och samordning framför allt visavi STEV.

Även BFR tilldelades ett specialuppdrag: EFU ville gärna se ett förslag till hur programmet energianvändning för bebyggelse skulle kunna integreras i rådets basanslag.

Däremot erhöll Efn inga särskilda anvisningar i detta skede; utredningen hade emellertid skrivit till nämnden mellan givorna för att få hjälp med att bedöma vilka FoU- insatser som gjordes utanför EFP. Utredningen var intres- serad såväl av vad man kunde vänta sig att näringslivet, inklusive statsägda företag och kommuner, skulle göra under de närmaste tio åren liksom vad som utfördes i andra delar av statsförvaltningen.

Några dagar in på det nya året återkom utredningen med en tredje omgång "kärleksbrev", lite olika formulerade för var och en av mottagarna. Detta förklaras av att de är » skrivna utifrån myndigheternas svar på EFUzs andra begäran om underlag.

I Inriktningen var däremot i stort densamma i samtliga brev. ; Direktiven kan ses som anvisningar av vilka områden som . skulle prioriteras och för vilka det behövdes mer detalje- I rade planer. Alla tillhölls också att samverka och samråda med andra myndigheter för att åstadkomma tydliga gränser mellan delarna i programmet.

STEV:s önskan om att få använda en större del av anslaget till att stödja grundläggande forskning (se avsnitt 3.1.1) föll inte EFU på läppen. Utredningen håller med om att det kan utgöra en riktig linje, men inte om att energiverket ska svara för uppgiften. I stället hänvisar man till STU och NFR. Sammanfattningsvis borde STEV, heter det, kon- * centrera sig på "sådan tillämpad forskning och teknisk ; utveckling som bedöms som angelägen från energipolitiska utgångspunkter".

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Förslaget om att införa ett teknikutvecklingsprogram (i stället för POD-stöd) föranledde utredningen att begära ett förtydligande i fråga om samspelet mellan det före— slagna programmet och det "gamla" EFP. Utredningen ville att verket skulle ange verksamhetsinriktningen för de olika delarna av tillförselprogrammet utifrån två nivåer, 365 respektive 280 MSEK.

Breven tilll STU, STEV och Efn hade i stort samma utform- ning, med undantag för att BFR fick en särskild uppgift med anledning av integreringen; utredningen ville veta mer om hur den energipolitiskt motiverade styrningen skulle gå till.

Utredningens arbetsätt medförde två konsekvenser: för det första höll man under lång tid myndigheterna sysselsatta med att ta fram underlag. För det andra, vilket visas särskilt tydligt av den andra och tredje omgången, är att kan arbetet ses som en organiserad dialog mellan utredning och myndigheter. Utredningen valde detta arbetssätt för att på bästa möjliga sätt ta vara på den resultatinforma- tion som fanns i stället för att utföra egna studier. Materialhanteringen ägde i viss mån rum i utredningens expertpaneler. Det bildades tre grupper: företrädare för forskning sammanfördes i en grupp, energiindustrins representanter respektive energianvändare bildade var sina.

2.3 Kraven på fortlöpande rapportering

Då det har visat sig att både kraven och rapporterna har ungefär samma innehåll under båda perioderna, förs de samman till gemensamma avsnitt. Här presenteras beställ- ningen, medan myndigheternas information analyseras i avsnitt 5.2.

Vid sidan av direktiven till EFU gav regeringen också en "stående order" till myndigheterna att bevaka sina upp- dragsområden och överlämna periodiska rapporter. Kraven kommer till uttryck i Energiforskningsförordningen, mynd- igheternas instruktioner och regleringsbreven.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Energiforskningsförordningen anger villkoren för stödet, och därmed en lång rad uppgifter för programmyndigheterna, men säger inget om någon rapporteringsskyldighet. (SFS 1979:319) De ändringar som gjordes efter den första ut- gåvan återspeglar framför allt förändringar i program— strukturen och, i någon mån, ändrad arbetsfördelning mel- lan programorganen. Så sent som 1985 skrivs det in i för— ordningen att stödbesluten även ska bygga på en bedömning av projektens industripolitiska värde.

En mindre revidering görs 1987. Den är intressant eftersom det först då skrivs in ett krav på utvärdering. Det heter att myndigheterna "skall löpande utvärdera" stödgivningen. Däremot nämns inget om hur informationen ska spridas eller användas. (SFS 1987:819)

Energiverkets ställning som "Energimyndigheten" gör att det i dess instruktion finns ett antal passager som innebär att verka ska lämna underlag. I fråga om EFP fastslås att STEV skall "upprätta insatsplaner, samordna verksamhet med andra stödgivande organ, ta initiativ till projekt och fördela statligt stöd, löpande följa samt värdera resultat och svara för resultatöverföring". (SFS 1983:646) Av detta går det emellertid inte att dra några slutsatser om vad

som ska föras tillbaka fortlöpande till miljö-och energi—

departementet.

Motsvarande anvisningar lämnas till STU; även dessa är inriktade på ärendeberedning, villkor och besutsfattande, allmänt uttryck om att "planera och fördela" stöd inom ramen för forskningsprogrammet.

Antagligen som en följd av integrationen i BFst basverk- samhet, nämns inte energiforskningsprogrammet i instruk— tionen, och det ställs heller inte några uttryckliga krav på framtagning av beslutsunderlag.

Efn är den myndighet där man, med tanke på dess allmänna uppgift, har anledning att vänta sig rätt tydliga anvis- ningar om på vilket sätt man ska hjälpa till med att ta fram beslutsunderlag. Det sägs att nämnden, utöver att bevaka "forskningsfrågor av långsiktigt och övergripande intresse", fortlöpande ska göra utvärderingar av statens stöd till energiforskning, 1987 med tillägget att det ska

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

ske i "nära samverkan med programmyndigheterna". (SFS 1982:587; SFS 1987:820) För de program där Efn själv har (hade) genomförandeansvar gäller motsvarande regler som för andra myndigheter. Vi finner således en - säkert med nödvändighet, men icke förty vag beställning.

Samtliga instruktioner hänvisar till verksförordningen (till 1977 allmänna verksstadgan) men inte heller denna är vidare tydlig eller detaljerad. Det som närmast vetter åt hur beslutsunderlag ska tas fram är första paragrafens deklaration att myndigheterna har "initiativskyldighet", att man ska följa utvecklingen och vid behov föreslå för- ändringar.

Om än instruktionerna är förtegna om vilka underlag som ska tas fram och presenteras får man, med tanke på myn- digheternas allmänna uppgift, utgå från att de i långa stycken utgör departementets ögon och öron. En konsekvens av detta är att det material som, de facto, begärs eller I överlämnas på eget initiativ grundas på lämplighetsbedöm- ningar från fall till fall.

Den viktigaste - i bemärkelsen mest innehållsrika och tydliga källan - är regleringsbreven. Där finner vi några utsagor som kan tolkas i för denna utredning intressanta banor. Kraven på antalet redovisningar lindras vartefter. Från att i början ha krävt sammanlagt tre rapporter, skulle myndigheterna fr.o.m. 1987/88, utöver redovisningen av hela föregående budgetår, lämna en niomånadersrapport för det" då aktuella budgetåret i samband med att man lämnande anslagsframställning för nästa. Ett år senare har rapporterna reducerats till en årsöversikt som lämnas i september, dvs. ett par månader efter budgetårets slut.

Samtidigt ökar kraven på innehållet. Det heter att myn- digheterna ska "redovisa dels lämnade projektstöd, dels gjorda åtaganden för kommande budgetår”. Fr.o.m. BÅ 1985/86 skulle även, i förekommande fall, återbetalningar redovisas. Regleringsbrevet 1987/88 kräver att de rent finansiella uppgifterna ska kompletteras med "planerade mer omfattande projekt". Ett år senare har formuleringen ändrats till "långsiktigt motiverad forskning", men utan att tydliggöra om det handlar om planerade eller genom— förda projekt. Formuleringen året innan ger företräde för

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

den förra tolkningen, även om det givetvis måste stå den ambitiösa myndigheten fritt att ta upp båda aspekter. Vidare preciseras tidigare års krav på redovisning av internationellt samarbete till att avse IEA.

Den starkare betoningen av grundläggande och långsiktig forskning verkar inte påverka önskemålen om underlag. Det är fortfarande förhållandevis enkel resultatinformation som fordras in.

I takt med att de internationella åtagandena utökas, borde svårigheterna att följa upp och utvärdera bli både större och viktigare att lösa, men inte heller detta sätter några spår i beställningen.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Vad uttrycker dessa krav?

Både de krav som kanaliseras via EFU och de som kommer till uttryck framför allt i regleringsbreven, koncentreras alltså på programmyndigheterna. Vad kan man utläsa ur dessa om informationsbehoven?

Önskemålen om innehållet i de periodiska rapporteringarna handlar om att redovisa hur anslagen förbrukas och vilka projekt och verksamheter som pågår. Någon egentlig form av analys krävs således inte. De regelbundna rapporterna informerar om medelsförbrukning, bindningar och inter- nationellt samarbete. I så motto kan de olika delarna av underlagen sägas komplettera varandra. De teman som tange- ras i beställningen handlar i stället om operativa frågor: position, behov, verksamhet och planering. Man får inte dra slutsatsen att det beror på ointresse för programteo- ri, utvärdering osv. Snarare lär det vara uttryck för vad kansliet förmår ta emot och bearbeta.

Utifrån en teoretisk utgångspunkt kunde man mycket väl hävda att den fortlöpande uppföljningen är nog så viktig som EFU-materialet. Med tanke på att fokus i det underlag som olika EFU har haft att ta fram skiftar, kunde det finnas anledning att utforma rapporterna så att den ger vägledning ifall kanslihuset behövde fatta korrigerande beslut, och kanske också för att hjälpa till att fokusera direktiven till nästa utredning. Förväntningarna går allt- så i riktning mot att det skulle rymma mer av resultat— information än det senare underlaget. Mot bakgrunden av detta är det kanske lite överraskande att anspråken är så förhållandevis låga.

Frekvensen i de underlag som skulle lämnas in fortlöpande minskar, vilket antingen är ett uttryck för att det inte uppfattas som tillräckligt användbart eller för att rege- ringen vill öka inslaget av målstyrning.

Notabelt är att man inte heller i direktiven till EFU yttryckligen kräver någon form av resultatinformation. Uppgiften var i hög grad koncentrerad på att utforma ett förslag till nästa period, inte att ifrågasätta och problematisera.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Karaktären på de krav som ställs på programmyndigheterna riktar följaktligen i hög grad in sig på att finna en lämplig utformning för en ny period; inte heller EFU efterfrågar, annat än indirekt, resultatinformation. Medan perspektivet i den första frågerundan är öppet och sökan- de, ger redan den andra beställningen ett tydligt uttryck för att de områden och funktioner som skulle studeras har fixerats. Frågorna är mer detaljerade och knutna till särskilda delprogram och underavdelningar. När EFU för tredje gången ber om underlag är önskemålen mycket speci- fika.

Även om det blir lätt spekulativt att försöka läsa ut ett syfte av texter som inte använder denna term, visar direk- tiven att det inte handlade om att göra en total och hän- synslös prövning av programmets existens. Det blygsamma inslaget av utvärderingsinformation gör att det i mindre grad handlade om prövning och kontroll. Det bakomliggande syftet kan i stället antas vara att skaffa underlag för att styra verksamheten.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

3 Vad har tagits fram?

_______________——-———

I detta avsnitt redovisas dels hur myndigheterna har arbe- tat fram svar frågorna, både de som ställts direkt och de som har kanaliserats via EFU, dels vad svaren innehåller.

3.1 Energiverket

___—___———————_

Redan missivet till det första underlaget från STEV marke- rar vilken verket anser vara den stora frågan: i vad mån det är önskvärt och möjligt att förskjuta tonvikten i programmet från tillämpad till grundläggande och lång- siktig forskning. Med denna förändring, menar verket, borde följa en försiktig anpassning av den organisatoriska strukturen.

Resten av brevet spinner vidare på temat hur man bör arrangera forskningen genom att diskutera hur kontakterna ska utformas med forskare och andra myndigheter, hur ansökningar ska handläggas osv. och nämner avslutningsvis att effekterna av programmet givetvis är svåra att mäta, vilket underförstått talar för att det inte bör bedrivas mot alltför distinkta eller kortsiktiga mål.

Verket för också en argumentation för att anpassa program- teorin till förutsättningarna att styra forskning och nå önskade resultat. Perspektivet är i någon mån utvärderande och syftet att utforma programmet efter det man lärt sig.

När man tar del av frågorna i utredarens andra brev, ser man tydligt att STEV på äget initiativ började behandla några av dem redan i den första inlagan.

EFU:s begäran om bedömningar av energiforskningens posi- tion och behov besvaras inledningsvis med en repetition av argumenten för ett ökat stöd till grundläggande och lång— siktig forskning, dvs. en justering av programteorins medelskomponent. Forskning är svårstyrd: den går inte att målstyra menar verket och fortsätter att enda garantin för

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

"forskning av hög kvalitet och bestående resultat" är att satsa på långsiktig kompetensuppbyggnad genom att utveckla kreativa miljöer inom viktigare områden. Valet av områden ska inte ske genom att beställa och utvärdera resultat i vanlig bemärkelse, utan genom "långsiktig, förtroendefull samverkan". (lf)

Verkets emfasering av GLF yttrar sig även i kommentarerna till statsmakternas strävan att utforma koncentrerade utvecklingsprogram. Energiverket instämmer i dessa men menar att de i så fall bör avse POD—faserna; det gäller att minska inslaget av apparatteknik. (llf)

Synsättet går tillbaka på uppfattningen att programmet har medfört påtagliga effekter på energisystemet, t.ex. genom att det har utvecklats marknader. När man har kunnat lämna

över till marknaden bör staten dra sig tillbaka, resonerar STEV. (10)

Inlägget är självkritiskt och prövande i så motto att * verkets synsätt skulle kunna tas till intäkt för att, om ! inte avskaffa forskningsprogrammet, så i varje fall om- formulera programteorin. ståndpunkten innebar nu inte mer än en förskjutning av tyngdpunkten i stödprogrammet.

Tvärtom betonas vikten av att kunna ge stöd i samtliga faser av utvecklingsprocessen. Därför talade man sig också varma för ett "teknikutvecklingsprogram" som skulle ha till uppgift att sörja för POD-stöd inom de teknikområden som olika genomförare har ansvar för. (12) Den tanke, säg gärna "vision", som skymtar fram var en formel för att göra långsiktiga satsningar mot bakgrunden av en översikt- lig kunskap. Den skiss till omformulering av programteorin

som detta de facto innebär, tolkar jag snarare som en strävan att ta ett fastare grepp om utvecklingen, inte om att lägga ner vapnen.

Lejonparten av missivet handlar nu inte om programteorin, » utan om utvecklingsläget på olika teknikområden, bedömnin- ; gar av marknadsutvecklingen samt ty följande behov av i verksamhet och anslag. Beskrivningen håller sig strikt ; till dessa temata; information om implementering och ut- ! fall får sökas på annat håll.

Bilagorna fördjupar missivets beskrivning av forskningsom—

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

rådets position, behov och planer. Däremot finns det bara ett fåtal nedslag av diskussion om programteori, styrmedel och utvärderingsrön. Av störst intresse är kanske att verksamhetsförslagen markerar en tydlig vilja att ge miljöpolitiskt motiverade aspekter en större tyngd.

Missivet till underlag III, som också utgör en behövlig sammanfattning av den omfattande bilagedelen, börjar med en replica på utredarens avvisande hållning till verkets önskan om att få stödja grundläggande forskning. EFUzs hållning står "... starkt i strid med den inriktning --- som verket eftersträvar." De redan kända argumenten upp— ; repas, om än med andra formuleringar. Grundläggande forsk— ning bidrar mer än andra insatser till bestående effekter, bl.a. genom att hålla kompetensen på en hög nivå. Vidare var läget på energimarknaderna så gynnsamt att det tillät | mer långsiktiga satsningar. ? ! STEV drog också sitt svärd för att försvara den rådande, branschorienterade, arbetsfördelningen. Den behövdes för att kunna uppnå den nödvändiga överblicken, i sin tur en förutsättning för att kunna stödja rätt typ av grundläg- gande forskning och uppnå kopplingar till senare led i processen. Spetsen var självfallet vänd mot STU och dess förslag till energitekniskt program. Tonläget höjs känn- bart när chefen för forskningsavdelningen skriver att "den centrala energipolitiska myndigheten" ska fortsätta att stödja FoU. Därigenom kan man se till att den bedrivs "ut; ifrån energipolitiska utgångspunkter" (org:s understr.), underförstått: STU antogs komma att fokusera på industri- politiska mål. (SOU 1986:31, 311, 391-393)

Energiverket bekräftar BFst upplysning om att man har funnit en bra lösning i fråga om kommunal energiplanering. "Sakligt motiverade prioriteringar" ska, heter det, få överflygla "mer administrativt betingade avgränsningar". (Ibid, 395)

Drygt halva brevet från STU är en beskrivning av vilka man är och hur man arbetar. Det heter att styrelsen medvetet

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

strävar efter att ge ett kompletterande stöd till FoU- arbete av vikt för näringslivets långsiktiga utveckling. En viktig förutsättning är ett utvecklat kontaktnät osv.

Inte minst viktigt är budskapet att de erfarenheter och kontakter STU har, gör det möjligt att föreslå ompriorite— ringar av resurser inom EFP. Vidare framhölls att verket har praktiska erfarenheter av att samfällt ta hänsyn till energi- och industripolitiska perspektiv i sin hantering av ansökningar. Framställningen lånar på några ställen karaktären av verkskrönika och syftet kan inte ha varit annat än att genom en liten "undervisande" insats inge förtroende för sitt arbetssätt.

Liksom STEV konstaterar STU att det tar lång tid för FoU- resultaten att omsättas i mätbara effekter. Detta talar för en "uthållig" stödgivning för att forskningen ska kunna bidra till att underlätta kärnkraftsavvecklingen. Erfarenheterna från programmet har gjort det möjligt att i takt med tiden koncentrera insatserna på ett mindre antal områden, och att avdela större resurser och göra mer lång- siktiga åtaganden.

Programteorin kommenteras också utifrån aspekten hur många genomförare det borde ha. Även om man håller med om att det nog var ett sakligt riktigt beslut att anförtro flera myndigheter genomförandeansvar, hade det i dag varit en fördel att ha ett mer sammanhållet program. Det har också saknats "en realitisk form för praktisk samverkan" (org:s understr.) mellan myndigheterna. (9)

Ett annat misstag var att inte samtidigt ge högskolan större basanslag; utan att det sägs klart ut förmedlas uppfattningen att man inte kunde ta emot stödpengar och bedriva forskning utan att försumma andra områden.

Lite självkritiskt (?) sägs att programmets "studiefas" blev lite för lång. Arbetsfördelningen mellan STEV och STU var inte heller idealisk. Projekt som ursprungligen motiverats utifrån tillförselaspekter övergår i tilltagan- de utsträckning till att senare få en industripolitisk karaktär. Risken för "dubblering" har ökat. (10)

På flera ställen kommer det också fram att STU inte tycker

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

att samverkan med andra programmyndigheter fungerar så värst bra. (Vill man rätta till detta genom att få ett större ansvar?)

STU noterar i svaret på den "andra ordningens" frågor att det finns risk för att det förslag till generellt program som man ombads utarbeta kan komma att överlappa med de "utvecklingsområden av särskilt intresse" som STEV höll på att utforma. (Missiv, 2)

Förutsättningarna skiljer sig också därigenom att målen för och FoU på tillförselsidan kan styras politiskt. Ar- betssättet på användningssidan måste med nödvändighet vara mer differentierat och utgå från de varierande incitamen- ten inom olika branscher och t.o.m. enskilda företag. Genom att arbeta med delegerat beslutsansvar är det möj— ligt att komplettera "kundanpassning” med korta besluts— tider, något som STU menar är särskilt viktigt på energi— området. Olikheterna i förutsättningar och arbetssätt har resulterat i att sökanden har fått olika budskap från olika håll och att projekt har försenats, underförstått: i onödan.

Det sätt på vilket övergången till mer energisnål teknik sker i industrin talar för att bedriva ett "uthålligt" FoU-arbete. Miljöeffekterna och att konkurrenterna till vår industri gör medvetna satsningar på att sänka använd- ningen, talar också för att bibehålla ett program. (llf)

Skälet till varför STU skrev denna "förtroendeskrift" förefaller vara att man ville få ett "mera samlat STU- ansvar för FoU-aktiviteter som redan från grundforsknings- stadiet avses leda till tekniska metoder, apparater, ut- rustning, anläggningar och produkter i normalfallet fram till tillämpningsskedet/utprovningsskedet i form av s.k. prototyper och demonstrationsanläggningar." (13) Skälen för detta är att det behövs insatser under hela innova- tionsprocessen.

I anslutning till önskemålet från EFU förslogs program- indelningen ändras till ett som var ännu bredare "Ener— giteknisk forskning och utveckling" - än det tidigare "Gemensamma energitekniker".

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Vid utformningen av verksamhetsplanen för det nya program- met visade sig behovet av en tydligare ansvarsfördelning mellan programmyndigheterna; det gäller att undvika dub- belarbete och att väsentliga områden försummas. Icke förty borde delprogrammen massa och papper samt järn och stål finnas kvar, men med en längre gående samordning med bas- verksamheten genom att man hade bildat gemensamma ; planerings- och referensgrupper.

Innehållet har utformats så att vissa områden "där en väl fungerande utvecklingslinje drivs med stöd av annat prog- ramorgan" har lämnats utanför. I stället föreslår STU i ett fall att myndigheten helt ska ta över ansvaret. Det gäller förbränningsteknik där även STEV har intressen. De gav båda stöd till både grundläggande forskning och tek- nikutveckling. Energiverket skulle få ansvar för stöd till POD-anläggningar. (13)

STU:s förslag till en ändrad struktur, utgick således från en differentiering utifrån stadierna i en tänkt utveck- lingskedja. Någon knivskarp gräns gick inte att dra upp mot framför allt STEV; oavsett den formella uppdelningen måste det finnas fungerande samverkansrutiner. (22)

Svaret tar uteslutande fasta på specialuppgiften; den övergripande frågan om programmet behövs osv. tas inte upp till behandling.

Med svaret följde en imponerande bilagedel. Den ger en rätt detaljerad bild av behoven och också en glimt av i vilken utsträckning som program- och planeringsgrupperna deltog i arbetet. Några utvärderingsrön redovisas inte, men väl hur peer—reviews har genomförts inom några ansvarsområden.

3.3 BFR

Rådets svar är disponerat strikt utifrån utredarens frågor. Någon kritik mot eller problematisering av programteorin förekommer inte; BFR verkar ha tillit till denna. Man menar också att EFP fortfarande behövs: "Förut- sättningen för att bedriva en verkningsfull energipolitik

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

är bl.a. att det finns ett målinriktat energiforsknings- program." (4) Det fungerar nu inte helt tadelfritt varför man på flera ställen diskuterar programstrukturen, sam- verkan, planering osv.

BFR säger att man gärna såge att målen blev mer konkreta, vilket tolkas som att man frågade efter operativa mål. I takt med tiden har målen blivit allt vagare vilket gör det svårt. att utföra den interna detaljplaneringen utifrån dem, skriver BFR. För att utarbeta meningsfulla långsikts- planer behövs olika samrådsförfaranden med deltagande från såväl högskola som näringsliv. Det är, summerar BFR, "viktigt att myndighetsutövande organ inte styr forsk- ningen inom sitt verksamhetsområde."

När det gäller styrningen av programmet med vilket man här förstår myndighetens val 31 programinriktning - avgörs denna av de råd, planerings- och utvärderingsgrupper samt kontakter i övrigt som har arbetats upp. En betydande och betydelsefull del av BFst kompetens finns därför i den krets som man rådgör med.

BFR har samma uppfattning som andra programmyndigheter i fråga om möjligheterna att mäta effekter. Det tar lång tid och metodfrågorna är påtagliga. Brevet visar att myndig- heten har insett vikten av en väl fungerande informations— funktion. Trots förhållandevis omfattande insatser ser man tecken på att kunskaper inte når ut alternativt tillämpas.

Samarbetet inom familjen fungerar enligt BFR på projekt- nivån men inte i fråga om strategisk planering. Det borde bildas grupper som samråder och samarbetar, framför allt om informationsfunktionen. (lOf) I brevet understryks också vikten av att stödgivarna själva är aktiva; de an- sökningar som kommer in spontant är inte alltid relevanta, tillräckliga osv. En annan rekommenderad förändring var att starkare betona EFP:s industripolitiska möjligheter. (12f) Perspektivet i svaret liknar andra inlagor genom att det koncentreras på behov, planering och genomförande.

BFst underlag II utgör, om inte annat så i intellektuell bemärkelse, en polemik mot energiverkets plädering för grundläggande och långsiktig forskning. BFR gör motsvaran- de markering vad gäller tyngdpunkten. GLF är viktig och

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

lönsam, men STEV:s synsätt är "statiskt". Forskningen måste följa med i samhällsutvecklingens takt för att kunna hjälpa till att besvara de frågor den för med sig. Forsk— ningen bör, menar BFR, ske målinriktat och utifrån aktu- ella behov och marknadsförhållanden. Och, fortsätter man, anslag till målinriktad FoU kan inte ges i högskolans basanslag. (2, 5, l2f)

I fråga om integreringen var rådet entydigt positivt - samordningen med basverksamheten skulle skulle göra det möjligt att öka effektiviteten. (10)

I övrigt domineras underlaget av positions- och behovs- bedömningar samt förslag till verksamhet. Programteorin berörs kortfattat och indirekt. Statens roll har, heter det, varit att stödja insatser "av systemkaraktär" medan industrin svarat för att utveckla komponenter. Marknads- introduktionen måste, för att lyckas, stödjas av kraft- fulla aktörer, t.ex. Vattenfall.

"Sista brevet till EFU" har samma framåtblickande karak- tär. I enlighet med utredarens förslag skisserar BFR hur integreringen av energiforskningen med basverksamheten ska genomföras. Rådet har en avvikande mening om hur dess arbetsområde ska avgränsas. EFU—direktiven talar om "hus- nära" tillämpningar, men BFR vill i stället dra gränsen vid "bebyggelsenära" system, uppenbarligen för att få in gruppcentraler under sitt beskärm. (SOU l986:32, 310, 361) Rådet höll inte med om att STEV skulle svara för forskning om kommunal energiplanering. Då perspektivet borde vara sektorsövergripande hörde den bäst hemma hos BFR:s stöd till byggnadsforskning. (Ibid, 363)

Det kanske mest intressanta i yttrandet är att man talar om att myndigheterna har samrått. Detta har resulterat i att man förklarat sig vara nöjd med formerna för detta och man i stort är överens om de förslag till arbetsfördelning som kommer till uttryck i underlaget. (365)

I bilagorna ges mer detaljerade beskrivningar av vilka aktiviteter som äger rum inom forskningsområdena och vad som återstår att göra.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Efn har också valt att låta frågorna bilda dispositions- grund för svaren på det första brevet. Efn påtalar att det inte bara tar lång tid innan forskningen får märkbara konsekvenser, det dröjer också rätt länge innan ändringar av målinriktningen påverkar programmyndigheternas arbete. (16f)

Arbetsfördelningen är inte idealisk, men några tecken på direkt dubbelarbete har Efn inte sett. (17) Insatserna har bidragit till att generera både beslutsunderlag och en höjd kunskapsnivå, men man uttrycker sig mycket försiktigt i fråga om effekter av programmet. (20)

Utifrån studier som bl.a. har undersökt informationsfunk— tionen, säger Efn att det finns utrymme för förbättringar. Exempellistan blir lång och detaljerad: det viktigaste tycks vara att stödgivarna ställer ökade krav på publice- ring, men också att samtidigt öka kvalitetskraven. Det handlar inte om att öka informationsmängden eller disse— minera den mer selektivt, utan snarare att göra den inne— hållsligt bättre. Efn menar att myndigheterna "har ägnat sig åt en alldeles överdriven och okritisk publicerings— verksamhet och bör övergå till att ställa större krav på vetenskaplig prövning för publicering". Insatserna bör riktas in mot att förmedla resultat från forskare till avnämare, se till-att rapporterna blir mer stringenta och att producera kunskapsöversikter. Det är, fortsätter Efn, en särskilt lämplig och angelägen uppgift för staten att förmedla denna information, särskilt som forskningen finansieras med offentliga medel. (21) Det är ingen över- drift att konkludera med att Efn ger myndigheterna under- betyg åt denna viktiga del av uppdraget.

Efn påtalar också ett visst behov av att utveckla samver- kan med högskolor, kommuner och företag m.fl., liksom mellan programmyndigheterna. (22f)

Svaret på specialuppdraget att kartlägga övrig statlig energirelaterad FoU och vilka forskningsinsatser närings- livet gjorde, karaktäriseras lämpligast som positions- angivelser. Sammanställningen visar att företagens FoU-

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

insatser 1984 var 70% större än statens. Det framgår också att stat och näringsliv har olika profiler i sättet att fördela pengarna; medan näringslivet allokerar drygt hälften till bl.a. kärnkraft, transporter, eldistribution och vattenkraft, spenderar staten drygt 60% på nya energi- källor, hushållning inom bebyggelse och fusionsenergi. Inom områdena värmepumpar, hushållning inom industrin och kol gör båda aktörsgrupper förhållandevis stora insatser. (sou 1986:32 BZ; ibid B3)

Beträffande de statliga insatserna, är en av de viktigare slutsatserna att de som inte deltar i EFP, bör kunna enga- geras i ökad utsträckning i utprovning av ny teknik och upphandling.

Efn:s svar på utredningens önskemål om underlag visar att man svarar endast i egenskap av programorgan. Även om EFU inte explicit begärde något utöver det man fick svar på, kunde man ha väntat sig att Efn:s speciella uppdrag astt "bevaka forskningsfrågor av långsiktigt och övergripande intresse" (SFS l987:820) kunde ha föranlett särskilda inlagor. Det är kanske något förvånande med tanke på att frågorna faktiskt handlar om programmets inriktning och utformning. Att man inte överöste EFU med rapporter av olika slag är troligen resultatet av en överdrivet stor hänsyn till dess arbetssituation och att man tackade nej till ett erbjudande från Efn att hjälpa till med andra utredningsinsatser.

3.5 EFU 87's arbete och betänkande

Dialogen mellan utredning och myndigheter utvecklas från att handla om generella och övergripande frågor till mycket specifika överväganden om konkret arbetsinnehåll. Beställning av ett första underlag utifrån en "köplista" med frågor, gjorde det möjligt att få en översiktsbild, samtidigt som brevsvararna genom sina val kunde markera vilka frågor som kändes viktigast; att på 20 sidor, som var den begränsning utredaren fastställde, ge uttömmande svar på alla frågorna var utsiktslöst och troligen inte heller avsikten.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Den andra omgångens frågor talar tydligt om vilken den eftersträvade rörelseriktningen var: inordning i myndig- heternas basverksamhet eller överföring som förstärkning av basresurserna universiteten och andra forskningsutföra- re. Man kände det tydligen som sin uppgift att förenkla hanteringen av programmet.

Förslagen kan mycket väl vila på kunskap om tidigare resultat även om utredningen inte uttryckligen efterfråga- de resultatinformation. Arbetssättet var sådant att utred- ningen kunde utgå från att denna skulle komma fram in— direkt, t.ex. via förslag till ändrade prioriteringar. I utredningens dialog-modell ingick också fortlöpande över- läggningar med myndigheterna. I och med att resultat- information inte presenteras sammanhållet och lättillgäng- ligt blir det emellertid svårt att avgöra om utredningen har lyckats ta vara på rekvirerat och framställt material.

material som programmyndigheterna bidrog med. Tiden medgav inte att man lade ut egna beställningar, och det var heller inte nödvändigt då man bedömde att området var väl utvärderat. Det analytiska inslaget i arbetet blev därför att, tillsammans med bl.a. myndigheter och forskare, diskussionsvägen låta materialet inverka på utformningen av förslaget.

Jämför vi med direktiven, ser vi att betänkandet svarar på de frågor som ställs. Arbetet är en lojal tillämpning av direktiven även i så motto att det inte blir någon grund- läggande prövning av programmet; tyngdpunkten låg på att utforma ännu en periods FoU-verksamhet. Inte heller pröv- ningen av organisationsfrågorna, dvs. framför allt Efn:s uppgifter och ställning, utmynnar i förslag till mer Utredningen arbetade så gott som undantagslöst med det genomgripande förändringar.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Beställningen under femte programperioden

4.1 Regeringens direktiv till EFU 90

Schemat för denna utredning kom att bli ännu mer pressat än för EFU 87 beroende på att det tog lång tid att finna en utredare. Direktiven antogs av regeringen i maj, men arbetet kunde inte börja förrän i september.

Jämfört med tidigare föreslås programmet koncentreras mer mot "grundforskning och långsiktigt tillämpad forskning". Det innebär att "utveckling, demonstration och kommersi— alisering av ny energiteknik /i första hand/ bör vara ett ansvar för andra aktörer, exempelvis kraftföretagen och berörd industri." (Dir 1988:29, 4) Vad regeringen säger kan också uttryckas som att man fastslår en ändring av programteorin; i stället för att verka under flera skeden i innovationsprocessen ska samhällets insatser koncentre— ras på det grundläggande - "back to basics".

I uppgiften ingår också att bedöma behovet av FoU-stöd utifrån de aktiviteter som äger rum hos kraftbolagen och industrin i övrigt, samt de insatser som föreslås i ener- gipropositionen. Den som väntar sig att utredningen ska pröva programteorin blir besviken. Uppgiften, som är motiverad i sig, är snarare att göra en avstämning för att undvika luckor och dubbelarbete.

En konsekvens av detta är att utredningen ska diskutera hur man lämpligen går tillväga för att bygga upp och underhålla energiteknisk kompetens hos forskningsutförar- na. Det ska, lägger regeringen till, bl.a. handla om hur man förmedlar resurser så att man kan styra medels- användningen utan att göra avkall på högskolans krav på långsiktiga åtaganden. Inspiration ska hämtas även från internationella erfarenheter av samverkan mellan stats— makter, näringslivet och högskolan ska tas tillvara av utredningen. (5)

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Då det inte framgår hur denna förändring av medelkom- ponenten är relaterad till målen, får man intrycket att det är samma mål ska uppnås, men med hjälp av andra medel.

De bedömningar och prioriteringar som görs inom programmet ska i högre grad än tidigare vägledas av samhällets miljö- krav och mål. De exempel som ges visar att utredningen ska uppfatta begreppet i mycket vid bemärkelse. Även om direk- tiven inte drar denna slutsats, måste även denna tynd— punktsförskjutning påverka behovet av planeringsunderlag.

Vid sidan av frågor om programmets inriktning och förhåll- ande till andra aktiviteter uttrycker regeringen ett behov av att tänka igenom organisationen, framför allt då beslutsberedningen.

Det behövs, menar regeringen med en formulering som är snarlik den från 1987, mer "ändamålsenliga" former för att [ besluta om bl.a. inriktning och omfattning. Den tentativa lösning som utredaren borde pröva är om "löpande och över- gripande utvärderingar ... på ett mer systematiskt sätt än f.n. kan ge underlag för statsmakternas och myndigheternas beslut om inriktning och prioriteringar." (Ibid, 5) Som en drivkraft bakom viljan att förenkla beslutsberedningen kan | man ana det faktum att organisationsfrågorna inte vara lösta. 4.2 EFU vidarebefordrar till myndigheterna

___—___—

I sin begäran om underlag poängterar utredningen att sär- skilda analyser ska göras på tre områden: det handlar, inte oväntat, om hur skärpta miljökrav påverkar program- met, om effekter på inomhusklimatet av energihushållning och minskningen av COz-utsläppen. Vidare medför satsningen på grundläggande och långsiktig forskning ett behov av att , ringa in de områden där satsningarna måste ske under en ' längre tid och att ta reda på om det ställs särskilda krav på finansieringsformerna. ! 1 ! Kraven på vad underlagen skulle innehålla blev sammantaget E både höga och diversifierade: utredningen ville få en bild av "nuvarande inriktning, resursernas omfattning och lång-

Kriterium AB * Joachim.Schäfer * 21 april 1989

siktiga bindningar inom resp. ansvarsområden" och därtill höra myndigheternas förslag till förändringar. Insatserna skulle anges med uppdelning på grund- och tillämpad forsk— ning. I anslutning till diskussionen om de långsiktiga bindningarna ville man också ta del av bedömningar av "andra aktörers tänkbara framtida medverkan" och hur den kan utökas. EFU ville ävenledes veta när myndigheterna väntade sig att olika utvecklingsresultat skulle ha nåtts, och hur "kopplingen" mellan EFP och andra FUB-insatser ser ut. Termen "koppling" refererar troligtvis till arbetsför- delningen inom den offentliga sfären eftersom det i nästa mening sägs att man ”särskilt" bör belysa oklarheter i fråga om arbetsfördelningen mellan "statliga organ, ener- giföretag och den tillverkande industrin".

Karaktären av generalmönstring förstärks när underlagen dessutom ska ange målen för perioden, för de närmaste sex åren och fram till år 2010. I anslutning till detta gavs programmyndigheterna i uppdrag att "belysa det sätt på vilket erhållna forskningsresultat kan tas om hand och implementeras”.

Förslagen till insatsplaner skulle utarbetas med ledning av tre alternativa kostnadsramar, innebärande oförändrad real nivå, en minskning med 20% respektive ett påslag motsvarande 8%.

4.3 Vad uttrycker dessa krav?

Det enklaste sättet att karaktärisera kraven är att hän- visa till motsvarande avsnitt för EFU 87. Det rör sig om samma teman och samma bakomliggande syfte. Denna likhet gäller även den roll resultatinformation tänks spela. Uppgiften kretsar kring frågor som handlar om programmets verkansteori, men uppgiften är inte att pröva denna eller de medel som ska användas, utan att utforma och planera för genomförandet av den statsmakterna prioriterade in- riktningen. Vidare kan man notera att problemet med bered- ningsformen, som lyftes upp på dagordningen redan till EFU 87, överlevde utredningen och därför finns med ännu en omgång.

% ! Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Vad har tagits fram?

___—___—

Energiverket

I missivet till sitt svar på EFU:s begäran om underlag diskuterar STEV bl.a. hur styrmedlen ska implementeras. Kontinuitet och långsiktighet är lösenord för att bygga upp forskning av god kvalitet. Implementeringsstrategin är att genom insatser utmed hela innovationskedjan identifie- ra FoU—behov, försöka tillgodose dessa samt att samla de aktörer som verkar inom området. På så vis blir forsknin- gen energirelevant och kunskaperna kommer snabbt till användning. Strategin präglas också av att verket betrak- tar EFP och energiteknikfonden som kompletterande åtgärds- program.

Kombinationen av reservationsanslag och långsiktiga åtag— ; anden i form av ramprogram har varit viktiga. De medels-

ramar som utredningen skisserar räcker emellertid inte för att möta behoven och bibehålla redan pågående forskning. Positionen är sådan att en omställning av energisystemet fortsatt kräver så stora FoU-insatser att kommunernas engagemang måste öka. (2-5)

Missivets sammanfattning av förslagen inom delområdena är i huvudsak verksamhets- och positionsbeskrivande. Det finns några nedslag av diskussion om statens ansvar; STEV söker efter tillfällen att föra över statens ansvar till andra aktörer. (6-14)

Den omfattande bilagedelen bär i stort sett samma karakt- ärsdrag som sammanfattningen. Huvudpunkten är att lämna i konkretiserade förslag till forskningsprogram. "Argument- en" för dessa är symmetriskt disponerade och handlar om: information om kunskapsläget (bl.a. i fråga om energiom- vandlingens miljökonsekvenser), vilka intressenter som finns och vilken forskning de bedriver på eget initiativ respektive i samverkan med STEV, redogörelser för områdets energipolitiska betydelse, långsiktiga bindningar och

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

medelsbehov.

Inte minst frågor om hur stor andel av anslagen till del- programmen som har bundits i forskartjänster, och på hur lång tid, ökar i betydelse i samma takt som tyngdpunkten förskjuts mot grundläggande och långsiktig forskning. Därför kan det vara relevant information att redovisa "personalstaten" (vilket görs för några delprogram inom STEV:s ansvarsområde).

Miljöfrågorna hanteras genom att verket i en av bilagorna (nr. 18) för ett övergripande resonemang om hur kraven ska tillgodoses inom sitt ansvarsområde. Karaktären av plan— dokument slår starkt igenom, medan resultatinformationen än en gång uteblir.

5.2 STU

Redan i inledningen tillkännages ändringar av program- strukturen för att, som STU säger, skapa större överblick och sammanhang. Det kanske mest intressanta med detta underlag är att STU med några enkla indikatorer försöker ge en bild av vad arbetet har resulterat i. Även om det inte är riktigt att tala om någon analys, ger STU tio grova mått på vad som presterats. (3) I all sin enkelhet utgör detta debuten för något mer omfattande resultatupp- gifter.

I anslutning till denna rapportering görs också en snabb probleminventering. Den visar bl.a. att det finns svårig- heter att besätta mellantjänster vid högskolorna. För att klara kunskapsuppbyggnaden behövs ett 40-tal högre tjänster. Ett av de genomförandeproblem som, än en gång, redovisas är att STU inte kan göra åtaganden över hela innovationskedjan; pengar saknas för de senare ekonomiskt krävande leden.

Vikten av samverkan med forskare, företag m.fl. liksom av en effektiv informationsfunktion framhålls som central icke minst för att påskynda implementeringen av tekniken. En av bilagorna berör genomförandet och visar att man har utvecklat fasta former för hur grupperna ska utses och

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

arbeta. (Energiteknik för industrin, 4-6, 13f; B9)

Det råder ingen tvekan om att STU uppfattat miljörestrik— tionerna som strategiskt viktiga faktorer för värdering av tekniker och därmed prioriteringar inom och mellan program. I huvudtexten och några av'bilagorna görs därför teknikbedömningar mot bakgrund av de skärpa miljökraven.

Inlagan håller den stil som utvecklats under tidigare år. Det innebär att den i likhet med andra genomförare inte har någon påtagligt analytisk prägel utan uppehåller sig vid programinnehåll och genomförande. PM:n ger i kortform intressanta och relevanta bedömningar av teknikläget inom BFst bevakningsområden. Dokumentet präglas visserligen av stringens och konkretion, men i stort sett saknas utfalls— information.

Dokumentet både verifierar behovet av fortsatt FoU och identifierar strategiska faktorer för framgång. Rådet talar tydligt om vad man anser behöver göras under den kommande perioden. Strategin bör enligt BFR vara att "ut- veckla det som marknaden inte utvecklar och att ha ett längre tidsperspektiv." Får att nå målen måste satsningar— na vara långsiktiga och uthålliga, framför allt genom att underhålla de forskningsmiljöer som byggts upp. (BFR:s underlag till EFU 90, l9f)

BFR berör också en av de viktigare genomförandefrågorna: hur resultaten förs vidare. Att informera är viktigt, men branschen har en låg mottaglighet för ny kunskap säger BFR och berättar om vad man själva gör. Behovet av information sägs vidare öka snabbt när resultatmängden ökar, men utan att resultaten redovisas och strategin diskuteras. (23f)

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

På samma sätt som svaret till EFU 87 endast innehåller information om LET— och AES-programmen, omfattar svaret till EFU 90 endast det senare. Framställningen handlar i högre grad om programmets syfte, föreslaget arbetsinnehåll och anslagsbehov. Även detta dokument är en argumentation för programmets betydelse och i huvudsak ett planerings- underlag, dvs. fritt från resultatinformation.

5.5 Fortlöpande rapportering

Som redan sagts har redovisningskravet gällt budgetläge, omfattningen på den långsiktigt motiverade forskningen och internationellt samarbete genom IEA.

Visserligen svarar de redovisningar som har lämnats mot de krav som kommer till uttryck i regleringsbreven, men de ger heller inte något därutöver.

Redovisningarna av budgetläget är så knapphändiga.de rim- ligen kan bli. De tillhandahåller en summarisk bild av hur anslagen intecknas och förbrukas. Idealet verkar vara maximal komprimering. I några korta punkter på kanske ett halvdussin sidor ges i telegramstil kortfattade basdata.

Sammanställningarna över långsiktigt motiverad forskning är även dessa mycket sparsmakade produkter, och påminner närmast om personalrullor.

Rapporteringen om internationellt samarbete är samma andas barn. Även om jag ogärna använder termen analys för att karaktärisera innehållet, rör det sig närmast om kategori- erna insats-, positions- och utfallsredovisning.

Endast de som står det internationella samarbetet nära och har följt det under några år har förutsättningar för att kunna ta till sig informationen. Övriga har det svårt att läsa ut något av värde ur de katalogartade sammanställnin— garna och dito kommentarer i telegramstil.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Frågor och svar - en översiktsbild

"Som man ropar i skogen får man svar." Det gamla ordstävet passar sällsynt bra för att beskriva innehållet i myndig- heternas svar. Myndigheterna behandlar troget de teman som departementet och EFU ber dem att belysa - men inte ett dugg därutöver! Om det räcker för att uppnå syftet, kan allt tyckas vara frid och fröjd. Värderingen, som jag strax kommer till, visar att det ändå finns brister i fråga om vilket material som tas fram och sättet att bear— beta detta.

Underlagen har lite olika karaktär. Den första omgångens "frågor och svar" till EFU 87 kan mycket väl beskrivas som ett brevseminarium med syfte att göra en nulägesanalys, inklusive probleminventering.

Myndigheterna har arbetat på lite olika sätt med frågorna. Medan Efn och BFR beflitar sig att svara på alla frågor, har STEV och STU valt att koncentrera sig på behov och arbetsfördelning.

Svarsbrevens längd verkar, vid en intuitiv bedömning, stå i omvänd proportion till andelen av EFP. Det innebär att Efn har det mest omfattande svaret och STEV den kortaste drapan.

Det är emellertid inte ett statiskt perspektiv som an- 1 läggs. Svaren lägger snarare tyngdpunkten på behovet av förändringar, en allmänt sett förnuftig prioritering och alldeles särskilt mot bakgrunden av vad som begärts. Vidare lär det, även om EFU inte uttryckligen frågar efter utvärderingsresultat, Ware så att myndigheternas svar implicit bygger på sådana. Både STU och STEV används också för att ta fram förslag till nya programkonstruktioner.

STEV och STU diskuterar indirekt möjligheterna att utvär- dera effekter och effektivitet. Det är säkert i sak riktigt, men det bör inte medföra att man glömmer bort att

göra självkritiska "mellanledsutvärderingar".

Sammantaget lär dialogen ha medfört att EFU fick en mer

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

djuplodande problembild och rad mer eller mindre konkreta förslag att ta ställning till; den var ur detta perspektiv sett fruktbar.

Mönstret upprepas under nästa utredningsomgång. Myndig- heterna arbetar följsamt utifrån givna direktiv och med ungefär samma uppläggning och innehåll som tidigare år. När man lägger dokumenten intill varandra ser man tydligt att det har utvecklats en .stil som blivit något av en standard.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

6 Hur gick det till av vad är det värt?

___—___

Innan jag återger företrädares för myndigheterna informa- tion om hur planeringsarbetet gick till, ska jag med hjälp av en tidsaxel belysa dels utredningens jämförelsevis pressade arbetsläge, dels att processen trots detta drog ut över motsvarande nästan en hel programperiod.

Det är inte mindre än ett dussin händelser som ska sättas av på axeln:

1 21 feb 1985 utredningsdirektiv 2 11 juni begäran om underlag I 3 08 augusti begäran om särskilt underlag från Efn 4 30 augusti svarsfrist 5 18 september begäran om underlag II 6 31 oktober svarsfrist särskilt underlag från Efn 7 15 november svarsfrist underlag II 8 09 januari 86 begäran om underlag III 9 21 februari svarsfrist 10 april 86 betänkande 11 maj 87 proposition 12 juni 87 riksdagsbeslut l 2 34567 8 9 10 11 12 | ------- ' ------ | ------- . ------ | ------- | ------- | ------ | ------- | 84 85 86 87 88 | -------------- | -------------- | -------------- | År 1 År 2 År 3

Hanteringen inom myndigheterna visar så stora likheter att | de presenteras under samma rubrik. Samtliga har behandlat sina inlagor i styrelsen respektive sina referensorgan. Det gäller ju bl.a. att uppbåda så mycket "support" som möjligt. |

Hur verken engagerar sina referensgrupper är en aspekt av stort intresse. Även om jag inte har hunnit djuploda *

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989 %

denna, verkar det finnas vissa skillnader i fråga om deras ställning och inflytande. Intervjuerna ger intrycket att energiverkets närmaste motsvarighet, Uftvecklingsnämnden, har en mer betydelsefull ställning jämfört med planerings- och beredningsgrupperna hos STU och BFR då den fattar beslut å verkets vägnar. Å andra sidan har den inte samma förankring i forskningskretsar vilket innebär att presum- tiva stödmottagare kan antas ha ett lägre inflytande över beredningsarbetet.

Bedömningen av hur man har lyckats med det interna arbetet varierar. Man har t.ex. strävat efter att få förslagen behandlade i styrelserna, men tiden har inte alltid gjort detta möjligt.

Koordineringen med EFU har fungerat svaren har kommit fram i tid, men synpunkten att tiden inte har räckt till för att ta fram de "bästa tänkbara" underlagen förekommer genomgående. Eftersom EFU inte ligger i fas med ett- eller treårsrytmen blir det alltid en extra ansträngning att få fram planer i tid. Det går inte heller att ha en framför- hållning då man inte kan vara helt säkra på vad direktiven innehåller.

Motsvarande uppställning för EFU 90 visar, även om arbetet inte är avslutat, att arbetet ännu en gång ska bedrivas under stark tidspress.

1 11 maj 1988 utredningsdirektiv 2 19 september begäran om underlag 3 05 december svarsfrist 4 03 juli avlämningstid för betänkandet l 2 3 4

| ------- . ------ | ------- | ______ | ------- | ------- | ------ | ------- |

88 89 90

| -------------- | -------------- | -------------- | År 1 År 2 År 3

Direktiven antogs senare på året än EFU 87. Utredningen

* Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

kom också igång i september vilket gjort att myndigheterna fick en förhållandevis kort svarsfrist.

Bedömningsgrunden omfattar, som angavs i avsnitt 1.3.2, de krav som framförs i regeringskansliets beställning av underlag, det syfte som kan avläsas i denna och avnämarnas

bedömning.

Min slutsats om de periodiska rapporterna är alltså att kanslihuset får den information som man har begärt, men endast utifrån en bokstavstolkning av beställningen. Upp- giften har fullgjorts, men med samma engagemang som konfirmanden lär sig bibelverser.

När det gäller utredningarna, har resonemanget redan gjort tydligt att de svar som kommer från både myndigheterna och EFU utgör ambitiösa försök att tillgodose kraven.

Det syfte som kan avläsas ur beställningen vetter åt styr- ningshållet; informationen behövs framför allt för att planera nästa periods arbete. Tillämpas detta på de under— lag som utarbetats, inklusive EFU, blir den sammantagna bedömningen att regeringen har fått ett så väl utformat

planeringsunderlag som omständigheterna medger.

Det finns självfallet en del vanker och brister som vid- låder både underlag och processen att ta fram dem. Efter- som de grundas i ett resonemang om vad som Lagg utarbetas, sparas synpunkterna till det avslutande kapitlet.

Så till avnämnarnas egna värderingar. För att fånga upp hur myndigheterna värderade det material som utredningen arbetade med, har jag vänt mig till remissvaren.

STEV håller med om att tiden var mogen att ta ett steg i riktning' mot en tydligare ansvarsfördelning mellan stat och näringsliv; medan staten sörjer för grundläggande och långsiktig forskning ska marknadsanpassningen vara en angelägenhet för företagen.

Energiverket var också synbarligen tillfreds med att EFUzs förslag för tillförselprogrammet återspeglar de egna upp— fattningarna. Men i ett avseende var man starkt kritiska . till förslaget. Icke oväntat gällde det rågången mot STU ,

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

där man menade att arbetsuppgifterna inte kunde fördelas utifrån olika stadier i innovationsprocessen. Det var, tvärtemot vad STU hävdade, en stor fördel att ha ett sam— manhållet ansvar för "forskning, utveckling och demonstra- tion samt marknadsfrågor". Därför var man emot ett program för energiteknisk FoU. Det skulle bara splittra kompetens och resurser och göra det svårare att samverka.

En ändra argumentlinje var att tidpunkten för att ändra ansvarsfördelningen inte var lämplig. Möjligen skulle övergångssvårigheterna klaras av bättre om man väntade till dess att de "energipolitiska skälen för energiteknisk forsking och utveckling inte är lika starka som för när- varande." (Cit, 3, 4 (origzs understr.)) Det sägs inget om när tiden skulle kunna vara mogen, men uppenbarligen syftar verket på något som ligger i en rätt så avlägsen framtid.

Om statsmakterna bestämde sig för att följa STEV:s linje, borde anslagen öka genom att de pengar man tänkte avdela för det energitekniska programmet i stället fördes till energiverket.

STU säger sig allmänt sett dela EFU 87:s bedömningar och förslag. Men det visar sig strax att man inte är tillfreds med gränsläggningen mot STEV. Att energiverket har ett omfattande ansvar för FoU rimmar illa med utredningens maxim att STU ska ansvara för all FoU som "ej i sin helhet kan hänföras till en viss tillämpning."

Argumentet för att energiverket inte bör ha så omfattande FoU-stödjande uppgifter är att de bäst handhas av organi- sationer som specialiserat sig på sådana uppdrag. Inom förbränningsområdet borde gränsen mot STEV dras upp genom att STU står för teknisk forskning och stöd till utveck- ling av prototyper medan STEV ansvarar för utvecklingsstöd och demonstration av tekniken.

En fråga som direkt kopplar till den om beslutsunderlagets karaktär är den om hur EFP ska utvärderas. STU var inte särskilt förtjust inför utsikterna att även framgent behö— va tillgodose EFU:s krav på "särskilda planerings- och utvärderingsinsatser". Sker detta samtidigt som Efn dras närmare kanslihuset, ser STU inte bara att det blir mer

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

arbete utan också "oklarhet om genom vilka kanaler rege- ringens ansvar för samordning och styrning ... utövas". Man värjde sig mot att Efn som en följd av ett förstärkt utvärderingsansvar skulle få en överordnad ställning visa- vi programmyndigheterna. (cit, 8)

BFst skrivelse tar sitt avstamp i att programmet Ener- gianvändning i bebyggelse fr.o.m. nästa planperiod faller utanför EFP. Kanske är detta anledningen till att fram- ställningen begränsas till att argumentera för den verk- samhet man äskat medel för. I övrigt betonas behovet av samverkan mellan programmyndigheterna utifrån ett gemen- samt perspektiv. Även BFR ger uttryck för ett synsätt som passar med utredningens.

I sitt remissyttrande bryter Efn en lans för att få be- hålla ett sammanhållet LET—program. Det behövs, säger man, inte minst för att kunna fullgöra rollen som oberoende och kritisk granskare och med anledning av ansvaret för över— gripande och långsiktiga frågor. En uppdelning på flera organ leder också till försämringar för hela programmet; bevakningen och möjligheterna till överblick försvagas om uppgiften tas från en specialistfunktion och integreras i program med många andra uppgifter.

Med undantag för LET—programmet är man i allt väsentligt på samma linje som EFU och är därför också välvilligt inställt till dess förslag "om vissa ökade uppgifter för Efn vad avser utredningar och behovsinventeringar, över- gripande uppföljning av långsiktiga trender, statistik och information m.m.".

Man finner också att miljökraven inte uppmärksammas och tillgodoses i tillräcklig grad med den föreslagna organi- sationen.

Integreringen av EFP gör det svårare att få en "samlad behandling av tillförsel- och användningsfrågor", liksom av energihushållning. För att motverka detta bör både programmyndigheter och andra beröda organ samverka mer vad gäller planering, utvärdering och resultatspridning m.m. l

Efn är inte heller helt nöjt med hur utredningen har tänkt tillgodose behovet av analyser med inriktning på den sam—

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989 |

lade effekten av olika energipolitiska åtgärder, hur olika styrmedel verkar, hur instrumenten kan justeras för att bli effektivare osv. I linje med detta synsätt ligger att Ein 23; ett ägg; behov gy analyser måg inriktning på hglg energisystemet liksom gy framtidsstudier.

Efn identifierar alltså en rad brister i programmet. De flesta ligger inom dess arbetsfält, varför argumentation- en, får man tro, betingas av att man inte känner sig ha tillräckligt med stöd eller pengar för att ägna sig åt dem.

Huvudintrycket av remissynpunkterna är att man verkar mer intresserad av att fortsätta sakdebatten än att höja blicken och diskutera t.ex. beredningsformer. Med undantag för delar av Efn:s inlaga är slutsatsen att myndigheterna inte värderar varken beslutsprocessen eller underlagen till denna, utan fortsätter argumentera för sina stånd- punkter.

Intervjuerna förmedlar en på flera sätt dyster bild av läget. Slutsatserna i fråga om de periodiska rapporterna är att de betraktas som meningslösa. De stämmer med den allmänna bilden att enkla sifferredovisningar, t.ex. av den kassamässiga ställningen, inte kan antas vara av något större värde om de inte kopplas till vad man har fått ut för disponerade medel eller vad man sparar dem till.

Vad gäller synen på EFU tror man inte att utredarna alltid har tid att bearbeta det material som finns framtaget och ännu mindre att göra egna utredningar.

Utredningarna beskrivs också som fora för kamp mellan utförarna; de meningsskiljaktigheter som finns kommer till tydliga uttryck - vilket också uppfattas som ett värde - men ökar samtidigt svårighetsgraden på arbetet.

Det är ingen av intervjupersonerna som tycker att pröv- ningen av programmet har blivit friare som en följd av att särskilda utredare har ansvarat för EFU-funktionen. Även om arrangemanget tillgodoser höga krav på oberoende, menar några att beredningen å andra sidan gör en viss förlust om förkunskaperna är lägre jämfört med t.ex. DFE-modellen.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

Vad lär oss detta?

I detta kapitel ska jag presentera undersökningens slut- satser, markera vilka mer betydelsefulla problem detta tyder på och diskutera tänkbara åtgärder. Det första steget består i att karaktärisera processerna för att ta fram periodiska redovisningar och underlag till EFU, karaktärisera produkterna samt värdera både processer och produkter utifrån avnämarnas synpunkter och kravspecifika- tionerna.

När jag i det andra momentet identifierar förhållanden och mekanismer som bedöms utgöra problem för programmet är värderingsgrunden en inte redovisad teoretiskt grundad, men praktiskt bekräftad, beskrivning av "basfunktioner i ett effektivt system".

7.1 Periodiska redovisningar

Det kanske bästa sättet att beskriva hur redovisningarna utarbetas är genom konstaterandet att de lämnas regelbun- det, men att ingen har känt någon glädje över uppgiften eller förstått vilket syfte de tänks ha.

Det behövs emellertid goda redovisningar: t.ex. blir vissa delar av det internationella samarbetet väldigt dyrt när man kommer till konkreta FoU-projekt. Detta, och att varken riksdag eller regering fattar några beslut om sam- arbetets inriktning, är anledningen till att det behövs särskilda redovisningar.

Motiven för särskilda rapporterinar är således uppenbara, men det vore utan tvekan lämpligare att berätta vilka ; resultat som har nåtts till följd av samarbetet, eller som kan förväntas, i stället för att bara räkna upp projekten.

Redovisningarna saknar analys och präglas av att vara katalogartade översikter som endast den som känner verk- samheten väl kan dra några meningsfulla slutsatser av. Den

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

kanske viktigaste informationen - den som grundas i utvär- deringar - fordras inte in och förmedlas därför inte heller fortlöpande.

Inte så konstigt då att varken avsändare eller mottagare anser att de fyller någon meningsfull roll. Rapporterna uppfattas som skäligen meningslösa och arbetet med dem har kommit att bli en ritual snarare än ett sätt och tillfälle att förmedla viktiga upplysningar om resurser, insatser och prestationer.

När samtidigt varken regleringsbreven, myndighetsinstruk— tionerna eller energiforskningsförordningen lägger några hinder i vägen för myndigheterna att utveckla produkten, visar det bara att man saknar incitament. Om anledningen kan jag bara spekulera; den vanligaste brukar vara att man har reagerat på ett förment bakomliggande kontrollsyfte.

7.2 Underlag till EFU m.m.

EFU:s arbetsformer medför naturligtvis att det blir en extra ansträngning för myndigheterna att på rätt kort tid utarbeta "offerter" för nästa period. Uppfattningarna om belastningen går något isär, men verkar inte längre vara allt för besvärande - efter 15 år bör det också ha blivit en vana. Även om uppgifterna varierar något är intrycket att beredningsarbetet har kunnat koordineras med andra uppgifter utan att nämnvärt störa arbetsrytmen; genom framförhållning har man lyckats förena EFU-planeringen och andra sysslor.

Myndigheterna har genomgående samverkat med både forskare och, i varierande utsträckning, näringliv vid utarbetandet av sina programförslag. Genom att grupperna är kontinuer- ligt verksamma har de kunnat delta i både idégenerering och slutlig avstämning av förslagen. Däremot är produkter- na interna i bemärkelsen att man inte har behövt anlita konsulthjälp.

Planerna har, i den mån tidsschemat har medgett detta, föredragits för och antagits av myndigheternas styrelser eller motsvarande organ. Genomgången har inte visat på

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

några interna stridigheter i fråga förslagens innehåll. Det var kanske inte heller att vänta av den ytliga genom— gång som gjorts.

Genom intervjuerna har det kommit fram att tidspressen i flera fall medfört att materialet inte har blivit till-

räckligt genomarbetat.

Några av intervjupersonerna anser att programmets jämför- elsevis mer omfattande och ingående beredningsarbete, tillsammans med högre krav på redovisning och utvärdering, har haft en pedagogisk effekt på basverksamheten. Vid sidan av att fullgöra viktiga uppgifter åt EFU sägs sättet att bereda programbeslut ha bidragit till att förbättra ledningsinformationen. Att fordra in underlag kan således bidra till att utveckla myndigheternas interna arbete. I den mån det har varit fallet, är det emellertid inte ett resultat av en eftersträvad inlärningseffekt utan snarare en positiv och troligen inte förutsedd biverkan. | 4 Produkterna är resultatet av ett lojalt och ambitiöst arbete i vingården; EFU har fått ordentliga svar på de flesta frågor som ställts. Det hindrar inte att intervju- erna pekar på att tidsgränserna inte alltid har tillåtit så mycket av eftertanke och analys som man önskat. Underlagen är, som redan borde ha framgått, i allt väsent— ligt framåtblickande och argumenterande. Om man tillåter sig att stilisera, kan man säga att argumentationen följer ett visst mönster: "såhär ser omvärlden ut, vilket leder fram till följande behov av forskning; vi verkar redan inom området och får vi bara så och så mycket pengar ska vi arbeta vidare med följande tekniker eller problemom- råden". För den som inte är ordentligt insatt i de FoU-områden som behandlas, är det väldigt svårt att relatera uppgifter om aktuell teknik och forskningsinriktning till målen för delprogrammet. Ännu svårare är det att utveckla en upp- fattning om var nästa investeringskrona skulle göra störst , nytta. |

Stilen är "den administrativa essäns" - en allmän och beskrivande, ibland rent enumerativ, text. Den är oftast

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989 '

stringent, medveten och på sina ställen, framför allt i teknikbeskrivningarna, t.o.m. medryckande. Dokumenten ger inte sällan intryck av att vara fallna direkt efter sina föregångare; de bygger på tidigare planer och utvecklas långsamt framför allt genom att texten blir mer koncis.

Det positiva får nu inte skymma sikten för att inslaget av utvärdering och analys är försvinnande litet; det är inte många trycksidor som avdelas för att diskutera programmets verkansteori, genomförande eller resultat.

Så till den viktiga värderingsfrågan. Jämförs produkterna med de krav som EFU ställer, är det min mening att myndig- heterna i allt väsentligt har tillgodosett dem. Man har fått vad som begärts - men inget därutöver; myndigheterna har hållit sig till beställningens bokstav snarare än dess anda. Undersökningen ger inte direkt underlag för mer än en tänkbar förklaring till att man följt en minimilinje: att tiden varit knapp. Det hindrar givetvis inte att det kan finnas andra anledningar, t.ex. egenskaper hos den administrativa kulturen.

Varken de källor som studerats eller de personer som har intervjuats ger några distinkta svar på hur man uppskattar eller använder det material som andra myndigheter bidrar med.

Föga överraskande har det visat sig mycket svårt att utan särskild analys därav få en tydlig bild av hur och till vilka dokumenten har spridits, i vad mån de har uppmärk- sammats och legat till grund för formella beslut eller andra åtgärder.

Det intryck jag har fått av intervjuerna - och här finns inget annat att bygga på - är att planer och utvärderingar uppmärksammas och används i ganska liten utsträckning utanför myndigheterna. Inte heller Efn:s utvärderingar, varken de som redovisas till EFU eller övriga, lyckas annat än i undantagsfall nå en bredare publik utom myndig- hetssfären eller departementen.

Implicit i dessa svar ligger att utvärderingarna inte är något man bygger sin världsbild på eller som vägleder agerandet. När det gäller spridningen och användningen av

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

informationen måste man vara medveten om att den ofta

söker sig fram via indirekta kanaler och långsiktigt kan utöva ett stort inflytande.

Den av Efn:s produkter som uppmärksammas mest är samman— ställningarna av myndigheternas resursförbrukning. Det verkar samtidigt vara den som vållar mest missförstånd och irritation hos dem som "granskas". Även om åsiktsskillnad— erna i fråga om definitioner och bokföringsprinciper verkar minska, dröjer det hos några kvar en känsla av onödig kontroll. Störst uppskattning verkar sammanställ- ningarna ha mött inne i kanslihuset.

Förklaringskandidaterna är legio. En tar fasta på hur resultaten sprids; om de inte finner vägen in i de kanske viktigaste dokumenten - programplanerna - måste de konkur- rera om uppmärksamheten på annat vis. Det gör att sättet att förmedla informationen spelar en väsentligare roll. Erfarenhetsmässigt brukar graden av användning också kunna bero på hur väl man anpassar utgivningen till beslutstill- fällena. Metodvalet och säkerheten i slutsatserna, generaliserbarheten av dessa (kan andra lära sig något av våra misstag och framgångar?) är andra betydelsefulla faktorer. När det gäller EFP tillkommer också att myndig- heterna inte uppfattar fackdepartementet vara gg intresse- rat gy resultatinformation.

7.3 Energiforskningsutredningarna

Eftersom det endast ingår ett betänkande bland källorna, lånar jag in erfarenheter från en analys av hur programmet har implementerats. Den har gjorts på uppdrag av Efn och omfattar 1980-talet, vilket vidgar erfarenhetsramen en hel del. Ändå är det ingen ; vetenskaplig mening stringent värdering som görs. Det förutsätter en särskild delunder- sökning av EFU-funktionen.

Villkoren för arbetet återspeglas tydligt i produkten. Direktiven, det höga arbetstempot, att arbetsformerna skiftar, de ofta återkommande beslutstillfällena och att utredarna tvingas arbeta under stark tidspress, bidrar till att EEE iggg kgg bli något forum få; självkritik ggg

! Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989 |

omprövning.

Den kanske viktigaste anledningen är nog ändå att man blir beroende av de underlag som myndigheterna utarbetar. Perspektivet vidgas något, men betänkandena återpeglar troget gg_ teman ggg. myndigheterna -behandlar. De vidgar underlagens analys endast i så motto att de även omfattar processen och, inte minst, arbetsfördelning och programin- delning. Det syfte man kan läsa in i betänkandena går utanför de kategorier som diskuteras i metodavsnittet, men så handlar det ju inte heller om utvärdering; huvudupp- giften är att lägga en finansiell och administrativ grund för nästa programperiod.

I ingetdera av fallen har man emellertid rätt att förvänta sig att de som är beroende av anslag från programmet ska rannsaka detta och sin egen ställning. Om myndigheterna därtill har förhållandevis korta svarsfrister innebär det dels att underlagen kanske inte utgör några administrativa topprestationer, dels att det finns en övre gräns för vad EFU kan begära.

När man tar del av EFU 90:s begäran av underlag förstår man varför direktiven uttrycker ett önskemål om att finna förenklade beslutsformer; hur ska den myndighet vara konstruerad och ha planerat sitt arbete för att på några månader kunna tillmötesgå så omfattande beställningar? Och vilka anspråk ställer det inte på dem som ska ta emot de omfattande svaren?

Den information som kommer fram genom de periodiska redovisningarna är inte heller till någon som helst hjälp, varken för regeringen när direktiven ska skrivas eller för utredningarna när nästa period ska beredas.

Vidare har EFU små möjligheter att beställa oberoende analyser, dvs. av personer eller myndigheter utanför ener— gisfären. Med undantag för smärre punktinsatser är led- tiderna helt enkelt för långa. Även om det fanns personer som hade tid att göra mer omfattande insatser, är det inte säkert att utredningen har tid nog för att ta riktigt hand om resultaten.

Utredningarna visar några olikheter i fråga om arbetssätt;

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

medan EFU 87 bedrev en brevväxling med myndigheterna, lade EFU 90 omedelbart ut en omfattande beställning, i båda fallen kompletterat med underhandskontakter av olika slag. EFU 87:s referensgrupper innebar givetvis att informa- tionsutbytet företogs i mer organiserade former. Det finns emellertid inget om tyder på att någondera sättet att beställa skulle vara bättre än det andra.

Det är svårare att bedöma om EFU infriar direktivens för- väntningar än om myndigheterna ger fullödiga svar på ut- redningens frågor. Den främsta anledningen är att utred- ningsdirektiven är både vidare och vagare än EFU:s anspråk på myndigheterna.

Då betänkandena också är en funktion av underlagen och en konsekvens av arbetsförutsättningarna, måste värderingen ta hänsyn även till dessa faktorer. En närmast intuitiv sammanvägning av variabelvärdena utmynnar i omdömet att betänkandena, med hänsyn till både förutsättningar och redovisade brister, är habila produkter som infriar direk- tivens förväntningar. Bedömningen jävas inte heller av hur de har använts; propositionerna går till stora delar till- baka på betänkandena. '

Ser man de periodiska rapporterna och EFU-arbetet till— sammans, blir det uppenbart att huvudsyftet har begränsats till att lägga grunden för styrinriktade beslut. Det som gör värderingen svår är otydligheten i fråga om hur och i vad mån utvärderingar påverkar förslagen.

7.4 Problemanalys

Beskrivningen och värderingen av processer och produkter visar att programmet belastas med fyra analytiskt åtskilj- bara men i praktiken nära förbundna problem:

I de periodiska redovisningarna och underlagen till EFU saknar i stort sett resultatinformation

I återföringen av den resultatinformation som tas fram fungerar inte

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

' EFU inte har tid att i nämnvärd grad djuploda analysen av programmets tillstånd

. Efn har inte tillräcklig tyngd som ansvarig för över- gripande utvärderingar och kvalitetsutveckling

Det bör noteras att uppställningen inte bygger på en be- dömning av problemens betydelseordning eller deras in- bördes logik.

I detta avsnitt ska jag försöka ge en tydligare bild av problemens innebörd och konsekvenser samt anföra några argument för att åtgärda dem.

Först till frågan om underlagens karaktär. Meningsutbytet domineras av inlägg om position, verksamhet, behov och planer. Denna kvartett verkar bilda en egen sfär i vilken frågor om programteori, styrmedel, implementering och utvärdering har svårt att tränga sig in. Om man tillåter en viss förenkling kan man säga att materialet mer påmin— ner om verksamhetsplaner än "verksamhetsberättelser". Det domineras vidare av dagsaktuella frågor;. de långsiktiga perspektiven får inga explicita uttryck. De utmaningar som beskrivs är också nära knutna till den dagliga gärningen. Det samlade intrycket är att underlagen därigenom blir mer argumenterande än analyserande.

Arbetet verkar också i någon mån ha ritualiserats vilket gör att dokumenten har en likartad karaktär genom åren; de bygger på tidigare planer och utvecklas endast långsamt.

Bristerna gäller i särskilt hög grad utvärdering av programteorin. Förskjutningar i denna, som bl.a. kommer till uttryck i direktiven till EFU 90 - "Att utveckling, demonstration och kommersialisering av ny energiteknik /i första hand bör/ vara ett ansvar för andra aktörer ..." - borde av programmyndigheterna ha uppfattats som en pröv- ningsvärd hypotes. Men varken de som skrivit direktiven eller myndigheterna funderar på allvar över förutsättning- arna för att omvandla "höra" till "vara" t.ex. genom att knyta an till teorier om vilka faktorer som påverkar mål- gruppernas handlande.

Analysen måste framför allt handla om huruvida det behövs

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

kompletterande åtgärder för att de aktörer som direktiven talar om ska fås att agera. Vad säger programmets på— verkansteori om hur man ska få energibolag, utrustnings- tillverkare och slutanvändare att agera på ett sätt som överensstämmer med de långsiktiga målen?

Det som kanske sticker mest i ögonen är frånvaron gy all- varliga försök gp; pröva programmets verkansteori. Aktör- erna tangerar frågor av detta slag när man diskuterar andra aktörers intresse för att delfinansiera projekt, men det görs inga ansatser att på allvar pröva om EFP är det bästa sättet att befrämja den energitekniska utvecklingen. Det är desto mer angeläget som flera intervjupersoner inte tror att den kurs som stakats ut är den bästa givet de mål som ska nås och då framför allt kärnkraftsavvecklingen.

Ännu efter 15 år har det inte gjorts någon ordentlig programövergripande prövning av möjligheterna att med hjälp av forskning och ekonomiska incitament nå målen. I yttersta hand är frågan om programmet fortfarande har något existensberättigande.

planer talar sällan om var och varför utvärderingar har gjorts eller behöver göras, men genom andra källor finns det belagt ett mycket stort antal projekt. Däremot går det inte utan särskilda utredningsinsatser (jämför Efn:s sam— manställning av utvärderande material) att få något grepp om vilka områden de täcker, vilka analystyper de represen- terar, metodval, spridning, uppmärksammande och använd- ning. Att utvärderingsinformationen i hög grad saknas i detta material hindrar således inte att den hg; tagits fram, att den ggg hg förmedlats på annat ägg; och att den kan_ hg hgft_ gg avgörande betydelse få; slutsatser pgg

förslag. Myndigheterna har ett primärt utvärderingsansvar. Deras | l 1 |

Att programmet har implementerats får man sluta sig till genom frånvaron av uppgifter om att det skulle ha råkat ut för svårigheter, vilket inte kan beskrivas som annat än svaga indikationer.

Dagens uppföljningssystem svarar således inte riktigt mot ; kravet att ge beställaren information om resultatet. Det förändringsbehov som följer därav är, med en allmän

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

formulering, att ändra debattmönstret genom att föra in mer av den sistnämnda kvartetten frågor.

För att passa till en styrningsmodell som bygger på mål- styrning och som frisvurit sig från utredningar vart tred- je år måste de periodiska redovisningarna utvecklas bl.a. genom att omfatta implementeringsinformation. Program— planerna behöver genomgå en motsvarande förändring genom att sammanställa och ge tydligare uttryck för de resultat som har åstadkommits.

Även om utvärderingarna skulle täcka in de strategiskt viktigaste områdena, belysa de mest relevanta genomföran- defrågorna och vara metodologiskt godtagbara, återstår problemet med hur informationen återförs - framför allt uppåt i systemet - och blir en del av beslutsunderlaget.

De dokument som har analyserats är framtagna för "invärtes bruk"; deras enda användningsområde är att utväxlas mellan departement, utredning och myndigheter. Normalt sett tar inte ens riksdagen del av denna voluminösa korrespondens och allmänheten ser om möjligt ännu mindre av den.

Problemet är givetvis till viss del ett resultat av den svenska förvaltningstraditionen med en klar bodelning mellan regeringskansli och myndigheter. Med en ministerie- modell minskar avståndet mellan policybildning och genom- förande. Bekymren med återföringen uppstår delvis till följd av detta avstånd, och att informationen ska förmed- las från organisationer som följer en "administrativ logik" till sådana som arbetar efter en "politisk logik".

Resultatet stämmer väl överens med slutsatserna från en parallellt genomförd undersökning av implementeringen som har beställts av Efn. Den visar bl.a. att meningsutbytet mellan regeringskansli och myndigheter i väldigt liten utsträckning handlar om genomförandet eller andra mer utvärderingsorienterade analystyper. Det finns ingen an- ledning att invända mot detta så länge det det finns andra kanaler för utåtriktad information.

Men den har också visat att departementet, i den mån det får del av resultatinformation, får det genom EFU och underhand genom kontakter med nätverket, dvs. de myndig-

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

som är närmast

heter, företag och forskningsutförare m.fl. berörda av programmet. Om beredningssättet ska ändras och målstyrningen förstärkas, innebär det att avståndet mellan myndigheter och regeringskansli ökas. Frågan är då om nätverket längre är ett tillförlitligt sätt att informera

sig om framsteg, bakslag och outnyttjade möjligheter m.m.

Bristerna i fråga om återföringen medför bl.a. att det är oklart hur viktiga intressentgrupper försörjs med resul- tatinformation. Iakttagelserna leder till slutsatsen att underlagen inte bara måste förbättras innehållsligt, utan även utarbetas och förmedlas under former som gör det möjligt för dem att få ett snabbare genomslag i beslut om omfattning och inriktning. Syftet med att sammanställa och förmedla resultatinformation är inte bara att försörja olika nivåer med relevanta beslutsunderlag - det bör också ingå som ett medvetet led i organisationens lärande.

I endast ett av fallen, STU, finns det naturliga hinder för vad som ggg förmedlas. De projekt som kan tänkas ut- mynna i ansökningar om patent, hemligstämplas och måste därför anonymiseras. Bortsett från detta lilla hinder finns det inte annat än praktiska svårigheter i vägen för att återföra mer resultatinformation. Att det sedan är en

stor utmaning i sig att utforma och implementera en mer ambitiös resultatanalys, är ingen invändning i sak.

Den tredje problemkretsen ställer EFU-funktionen i cent- rum. Utredningsprocessen präglas av att den, om inte de facto så i alla fall mentalt, har blivit i det närmaste permanent; uppehållet mellan beslut och tidpunkten för att börja formulera direktiven till nästa utredning är kort. Utredningarnas arbetsförutsättningar, och därmed arbets- sätt, har visserligen ändrats men inte på ett sådant sätt att det möjliggjort djuplodande analys och en fortlöpande effektivitetsprövning.

Hur försörjer sig EFU med information om resultat? Frågan är relevant då tiden knappast tillåter att utredningarna tar fram egna grundfakta, dvs. utvärderingsrapporter, annat än inom begränsade områden. Om man, som EFU 87, nästintill uteslutande bygger på programmyndigheternas eget material, försvåras i varje fall möjligheterna att göra oberoende utvärderingar. Det lär också vara svårt att

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

få en översikt utan ordentlig bearbetning av detta

material - ifall det är någorlunda heltäckande.

Med den nu aktuella planeringsmodellen kan underlagen, utöver föregående programperiod, bygga endast på erfaren- heter från det första året av innevarande cykel. Därmed löper man en ökad risk för att de i stället för äldre utvärderingsresultat framför allt ska omfatta resursinsats och aktiviteter.

Betoningen från de första programperioderna på att ta fram underlag för planering och beslut har därigenom kommit att bestå. Det antyder att programmet har haft svårt att ut- vecklas i fråga om att återföra information; kunskap om resultat och planering har inte integrerats på något syn- ligt sätt.

Arrangemanget med särskilda EFU tillkom för att skapa möjligheter till oberoende bedömningar, i yttersta hand att föreslå programmets avskaffande. Den bild som tonar fram antyder att EFU har svårt att fylla en sådan roll.

Sist, men definitivt icke minst, har vi den segslitna frågan om Efn:s ställning. Det går inte att undvika in- trycket att Efn spelar en med tanke på sitt uppdrag (som det kommer till uttryck i dess instruktion) tillbakadragen roll. Handlar det om att försörja EFU med underlag, visar det sig att Efn visserligen försöker knyta an till de övergripande frågorna men utan att ha någon särskild roll. Däremellan för myndigheten en tämligen anonym tillvaro; departementet efterfrågar inte aktivt dess tjänster och andra myndigheter verkar både känna sig störda över att bli "utsatta" för Efn:s utvärderingar eller översikter och, åtminstone i vissa fall, stimulerade av de synpunkter som framförs.

på; a; ppgp tvekan ggg problem fp; pgg; programmet pph myndigheten själv gpp Egg ippg hg; lyckats spela ggg ppll ggg myndigheten tilldelas i programteorin, enligt instruk- tionen och riksdagsbesluten. Om det sedan beror på oklara direktiv, en oklar ställning, oskicklighet i spridningen, ointressanta produkter eller resultat, outvecklad metodik, oginhet, osämja inom "familjen" eller något annat är det svårt att ha någon bestämd uppfattning om. Troligen måste

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

man söka förklaringen i fler än en faktor.

Betraktar vi problemen ; gp; systemperspektiv, ser vi att de berör momenten utvärdering och återkoppling. Det be— tyder självfallet ippp_ att momenten policybildning och implementering fungerar utan hinder. Tvärtom innebär noteringen att programteorin inte har prövats och att återkopplingen inte fungerar betänkligheter för vad som styr besluten. På motsvarande sätt kan man undra över hur implementeringen skulle ha varit om myndigheterna hade återrapporterat fortlöpande och utvärderat processen.

Sammantaget innebär dessa brister att programmets bidrag till uppnåendet av de långsiktiga energipolitiska målen är oklart och, vilket är mer bekymmersamt, att vägen fram till klarhet måste gå både via utvecklandet av mer ända- målsenliga system och lösandet av organisatoriska problem.

Efter att ha presenterat argumenten för att redovisade omständigheter verkligen är reella problem, finns det också skäl att kort beröra vad som eventuellt kan tala emot.

Jag har i den tidigare omnämnda analysen av hur programmet har implementerats funni att statsmakterna styr framför allt genom att utforma organisationen och anslå resurs- ramar. När det gäller FoU-stödets inriktning har den i praktiken utformats av programmyndigheterna själva; utred— ningsarbetet, propositionsskrivandet och riksdagsbehand— lingen har i allt väsentligt konfirmerat deras förslag. Mellan beslutstillfällena har regeringskansliet övervakat implementeringen på ett indirekt sätt genom att förlita sig på att nätverket skulle slå larm ifall myndigheterna inte utförde sina uppgifter. Då verksamheten ger intryck av att ha genomförts utan större avvikelser från beställ- ningen har departementet följaktligen intagit en låg profil och sällan vidtagit styrningsaktiviteter.

Utifrån detta resultat kan man kanske tro att det vore en stark kontraindikatiOn om politiker och tjänstemän menade att utbytet av det informella umgänget ggg "nätverket" räcker för att avgöra om verksamheten är effektiv. Min spontana uppfattning är att det knappast finns tillräck— ligt många tillräckligt fristående aktörer för att man ska

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

kunna fullgöra en ställföreträdande bevakningsfunktion; risken för att det är egenintresset som talar å det all- männas bästa är påtaglig.

En annan omständighet som kan tänkas jäva min bedömning är att politikerna, framför allt då i riksdagen, inte är så intresserade av att ta reda på resultatet. Det finns många exempel på att det politiska arbetets villkor är sådana att det ofta lönar sig bättre att arbeta framåtblickande än att ta reda på vad samhället faktiskt fick ut av resursinsatsen.

Ett sådant ointresse kan dessutom i många fall vara sak- ligt (eller taktiskt) väl underbyggt: har man välgrundad anledning tro att mer inträngande utvärderingar skulle påvisa ett dåligt resultat eller att programmet har spelat ut sin roll finns det anledning ett manövrera undan ett kursfall på den politiska marknaden. Skulle så vara fallet, förstärker det ytterligare behovet av en kvalifi- cerad oberoende utvärderingsfunktion.

Även den starkaste, t.o.m. bland politikers skara, sägs emellanåt sucka över att kraften ippg räcker Lill för att rå på administrationens motstånd mot förändringar. Invänd- ningen mot en sådan hållning, ifall någon företräder den, är självfallet att argumentet inte kan godtas av konstitu- tionella skäl. Tvärtom finns det anledning att med kraft vidta de förändringar som utvärderingar har visat är nöd- vändiga.

De kontraindikationer som jathar kunna finna, visar sig således vid närmare påseende snarast vara indikationer på att problemen verkligen finns och bör åtgärdas.

Kriterium AB * Joachim Schäfer * 21 april 1989

BILAGA 4

___—___—

Underlag från statens råd för byggnadsforskning (BFR)

Byggfors kningsrådets

underlag till energiforskningsutredningen (EFU 90)

0

II

III

IV 1988—12—05 1989—06—20 (rev)

Bilaga: IEA / CADDET

Underlag till energiforskningsutredningen (EFU 90)

SAMMANFATTNING

ENERGIFRÅGOR I DEN BYGGDA MILJÖN Uppdraget Strategiska energifrågor i den byggda miljön Framtida FoU-behov och FoU-struktur

Sektorsforskning

FoU—BEHOV OCH FoU—STRUKTUR INOM DEN BYGGDA MILJÖN Energiforskning inom BFRs ansvarsområde

Miljöfrågor

Strategi för förnyelse

NYA ENERGISYSTEM ENERGIANVÄNDNING FÖR BEBYGGELSE Omfattning och mål Budget innevarande period Resursbehov för FoU mm om nya energisystem

DELPROGRAMREDOVISNINGAR

Delprogrammet Solvarmeteknik Delprogrammet Energilagring - Delprogrammet Avancerade värmepumpsystem - Delprogrammet System— och genomförandefrågor Delprogrammet Eleffektiva byggnader - Delprogrammet Gasteknisk FoU

0. SAMMANFATTNING

Miljö— och energiaspekter på byggd miljö är utgångspunkten för byggforsknings- rådets förslag till resursfördelning inför 1990-93. När det gäller själva forsknings— budgeten lämnar BFR i enlighet med instruktionen tre alternativ på mellan 102 och 138 Mkr. Dessutom finns ett särskilt alternativ som innefattar ökade insatser på miljöområdet. Denna budget ligger på 168 Mkr. Inom FoU-budgetens ram ska medel avsättas för administration och information.

Utöver detta har BFR förslag på förstärkta satsningar, nämligen pilotprojektstöd, experimentbyggnadsstöd, teknikupphandlingsstöd och IEA/CADDET.

FoU i byggd miljö

Byggforskningsradets ansvarsområde är den byggda miljön. Sektorn spelar en viktig roll i samhällsutvecklingen, och dess kvalité och utformning utgör en måttstock på människors levnadsnivå och materiella standard.

FoU inom byggd miljö omfattar vitt skilda problemområden som sällan går att isolera från varandra. Organisatoriskt har rådet delat sin verksamhet på .fyra program inom vilka energifrågor utgör större eller mindre delområden. Program 1- 3 finansieras emellertid helt av byggforskningsanslaget inom bostadsdepartementets huvudtitel.

Program 4, Nya energisystem, som utgör en del av energiforskningsprogrammet under miljö— och energidepartementet omfattar inriktningarna systemteknik, sol- värme, energilagring, eleffektiva byggnader och gasteknik. Tio års verksamhet har inneburit att en framgångsrik FoU—strategi utvecklats. Verksamheten omfattar alla led från forskning till tillämpning och har succesivt kommit att inriktas mot de energimässiga systemsamband som råder inom var och en av byggprocessens alla faser.

Den viktigaste framtidsfrågan idag är miljön. Detta har också betonats avyenergi- forskningsutredningen. I ett globalt perspektiv kräver framtida lösningar av miljö- problemen stora reduktioner av energiförbrukningen.

Den byggda miljön spelar en strategisk roll i sammanhanget genom möjligheter till energihushållning via sparande, systemeffektivisering och användning av nyutveck- lad teknik. Den verksamhet som nu pågår har stora möjligheter att inom en snar framtid bidra till de reduktioner som uppställts som mål.

Experimentverksamheten spelar en central roll. I försöksanläggningar i full skala testas teoretiska ansatser samtidigt som de, med sitt demonstrationsvärde, under- lättar marknadsintroduktionen. Verksamheten har inneburit att betydande kom— petens vuxit fram i branschens alla led och att ett nationellt och internationellt nätverk för kontakter byggts upp.

Teknikområdena

Arbetet inom solvärmetekniken koncentreras främst på att utveckla bättre och billigare solvärmesystem. Målet för Utvecklingsarbetet är inom tillämpningsom- rådet generellt att göra solvärmetekniken konkurrenskraftig gentemot konkur— rerande uppvärmningstekniker.

Den solvärmeteknik som BFR stöder kan delas in i tillämpningarna: fjärrvärmesystem/gruppcentraler utan säsongslager f järrvärmesystem/gruppcentraler med såsongslager - husegna system: flerfamiljshus, enfamiljshus och lokaler

badanläggningar

Inom samtliga områden finns en lovande utveckling. Redan idag byggs anläggnin- gar för solvärmt tappvarmvatten till flerbostadshus i husegna system på kommer— siell bas.

Insatser för kostnadsreducering av system på gruppcentralnivå, FoU om bättre och mer kostnadseffektiva solfångare samt studier av möjligheter att på längre sikt utveckla husegna system kommer att prägla den fortsatta verksamheten.

Solvärmeteknik speciellt i kombination med lagringsteknik - är extremt miljö- vänlig. I ett alternativ där miljöfrågor prioriteras, ges särskilda möjligheter att pröva flera alternativa utvecklingslinjer, och därmed en snabbare marknadsintro— duktion.

När det gäller energilager inriktas forskningssamarbetet både i Sverige och inter— nationellt på andra generationens FoU ett samtidigt utnyttjande av värme och kyla från akvifer— och berglagersystem. Intensifierade studier av vattenkemins inverkan och vattenbehandlingsmetoder kommer att ske.

Utvecklingen bör ha som huvudmål att inriktas på följande insatser: Systemfrågor; förenklingar, simuleringar och optimeringar

- Kostnadssänkning om 20—40% (säsongslager) lnförandefrågor

Lagerfrågorna bör ses i ett nationalekonomiskt perspektiv och vara kopplade till frågor om infrastruktur och miljö, d v s ingå som en självklar del i en kommuns energisystem.

För delprogrammet avancerade, värmepumpar kan i en kort sammanfattning noteras att: FoU—verksamheten får en ändrad inriktning under början av 1990—talet - triangeln forskning—industri-marknad blir avgörande - koncentration på några få men viktiga områden forskning som inte kunnat påvisa nyttiggjorda resultat avvecklas värmepumpteknikens viktigaste roll är att bidra till minskad belastning på den yttre miljön nordiskt och internationellt samarbete krävs för utvecklingen av CFC-ersätt— ningar

Det nya gasteknlska FoU-programmet utgör en del av ett samlat gastekniskt program som statens energiverk ansvarar för. BFR's ansvar omfattar FoU och experimentbyggande beträffande gasteknik och gastekniska system inklusive ap- parater inom byggnader och i byggnadsnära tillämpningar.

BFR's övergripande mål för FoU om naturgasintroduktion i Sverige är inriktad mot kvalitetssäkring, teknikutveckling, systemutveckling, effektiv energianvändning, hög säkerhet och tillförlitlighet samt goda miljöegenskaper.

Delprogrammet eleffektiva byggnader, som också är nytt, omfattar effektivisering av elanvändning, ersättning av direktel samt energihushållning och ny energiteknik för elvärmda byggnader. Målet är att: genom forskning, utveckling och forskningsinriktat experimentbyggande främja energihushållning, utveckling av ny teknik och tekniska system för ersättning och effektivisering av elanvändningen bidra till den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden inom området - genom demonstration och målgruppsanpassad information öka kunskapen om tekniska lösningar och genomförandefrågor

System- och genomförandefrågor är viktiga då nya energisystem introduceras. Detta gäller såväl för energisparteknik, installationsteknik, experimentbyggande som för den nya energitekniken.

Målsättningen är att minska användningen av olja och el, öka elgenereringen, andelen förnybar energi och utnyttjandet av naturvärme och sekundärvärme, samt att bidra till att reducera emissioner och immissioner som är skadliga för miljö och hälsa.

Projekt som berör system— och infrastrukturfrågor är under planering i samarbete med flera kommuner och förvaltare. I delprogrammet ingår även utredning av potential och införandehinder för nya tekniska system.

Resursbehov för nya energisystem

Rådet föreslår att 12% av forskningsanslaget avsätts för administration, och 10% för information och dokumentation.

Samarbetet inom CADDET syftar till att bredda och förbättra insamling och utbyte av information och demonstration bl a inom området nya energisystem. Eftersom information bör prioriteras föreslår rådet att 4,5 Mkr anslås till CADDET.

Kunskapsspridningen skulle påskyndas om rådet fick möjlighet att stödja pilot- projekt vid högskolor och motsvarande. Därför föreslår rådet att 15 Mkr avsätts för pilotprojektstöd.

Experimentbyggnadsverksamheten har hittills varit lyckosam. Planeringen av pro- jekt tar normalt flera är, varför rådet redan intecknat delar av ett förväntat framtida anslag. Rådet föreslår att 90 Mkr anslås till experimentbyggnadsstöd. Dessutom bör kostnaderna för mätning, uppföljning och utvärdering täckas av ett särskilt anslag - 30 Mkr eller av lånemedel.

Inom området nya energisystem finns möjligheter att genom teknikupphandling stimulera en snabbare introduktion av värmesystem i gruppcentralstorlek. Rådet föreslår att 15 Mkr ställs till förfogande för teknikupphandlingsstöd.

Förslaget på FoU-budget är uppdelat på tre olika alternativ. Flexibiliteten ökar om rådet får möjlighet att fritt ändra fördelningen mellan olika teknikområden.

Som ett miljöalternativ föreslår rådet en ökning med 30 Mkr. Detta för att satsa extra på särskilt solvärme— och energilagringsalternativen.

För innevarande treårsperiod har budgeten inom programmet minskat kraftigt. Effekterna av denna nedskärning har varit allvarliga.

För den fortsatta verksamheten föreslås:

Delprogram(per 3—år) Nuvar. Alt.l Alt. 2 Alt. 3 Miljöalt. Mkr Mkr Mkr Mkr Mkr

Solvärme 21,0 21,0 18,0 22,5 30,0 Energilagring 15,0 18,0 12,0 21,0 24,0 Värmepumpar 18,0 15,0 13,5 15,0 24,0 Gasteknisk Fou 15,0 15,0 13,5 18,0 21,0 Eleffektiva byggnader 30,0 34,0 30,0 40,5 45,0 System & genomförande 15,0 18,0 15,0 21,0 24,0 SUMMA 114,0 121,0 102,0 138,0 168,0

-Nuvar = Nuvarande anslagsvolym -Alt. 1 = +6% -5% -Alt. 2 = -20% —Alt. 3 = +8% -Miljöalt Ökning med 10 Mkr/år utöver alt. 3

I. ENERGIFRAGOR I DEN BYGGDA MILJÖN

Uppdraget

Energiforskningsutredningen (EFU 90) har i uppgift (Dir 198829) att dels utreda och kartlägga de forsknings— och utvecklingsinsatser som sker inom energiområdet, dels lämna förslag till energiforskningsprogrammets framtida omfattning, inriktning och samverkan med annan energiforskning. EFU 90 har hemställt om att program- organen skall lämna underlag för utredningens fortsatta arbete. Underlagen skall belysa nuvarande inriktning, resursernas omfattning och långsiktiga bindningar inom resp. ansvarsområden. Programorganen ska ge förslag till nödvändiga för- ändringar.

Utgångspunkten för programorganens redovisningar skall vara nuvarande struktur. Programorganen skall dels redovisa synpunkter på vissa specificerade frågeställnin- gar, dels lämna synpunkter av mer generell typ på t ex insatser inom sådana områden som utöver huvudförslaget positivt kan bidra till en reduktion av utsläp- pen av koldioxid.

Underlagen skall omfatta tre olika alternativ för anslagets storlek.

Strategiska energifrågor i den byggda miljön

Byggd miljö är enligt byggforskningsrådets mening ett lämpligt samlingsbegrepp för den sammans-atta verklighet som byggforskningen arbetar med. Den byggda miljön bildar den fysiska omgivningen till de flesta av samhällets aktiviteter. Den inbegriper såväl bebyggelsen alltifrån byggnadens enskilda delar från rum, bygg- nad, kvarter, stadsdelar - till processer som åstadkommer förändringar.

Byggd miljö bör ses som en viktig basresurs i ett urbaniserat samhälle. Även landsbygdsmiljön måste ägnas stor uppmärksamhet i en tid av snabb förändring. Den byggda miljön är viktig för både social och ekonomisk utveckling. Dess kvalitet och utformning vad gäller boende—, arbets- och fritidsmiljö är ett av måtten på individens och hushållens levnadsnivå och materiella levnadsstandard. Byggd miljö ingår som en viktig komponent i samhällets välfärdspolitik - särskilt inom bostadspolitiken, men successivt mer och mer även inom andra områden- socialpolitik (social omsorg och boende), trafikpolitik (trafiklokalisering och bo— sättningsmönster), miljöpolitik (bebyggelse och naturresurser), regionalpolitik (infrastruktur och sambandet FoU—sysselsättning).

Den byggda miljön har också en strategisk nyckelroll i energipolitiskt hänseende, både när det gäller att ytterligare reducera landets oljeberoende och att minska elberoendet inför kärnkraftsavvecklingen. Bebyggelsens strategiska roll understryks ytterligare av att åtgärder för att minska energianvändningen inom bebyggelsen får direkta positiva effekter på miljön i form av minskat utsläpp av NOx, CO,, stoft från förbränning osv. Till detta kommer att en nödvändig bostadsförbättring mycket lämpligt låter. sig förenas med energihushållning.

Förändringen av bebyggelsens energianvändning är emellertid en trög process. Det rör sig här om tusentals fastighetsägare och övriga beslutsfattare, som samtidigt har att ta hänsyn till en rad andra behov av förbättringar vid sidan om de ener- gimässiga. Finansieringsordningen är komplicerad och det finns betydande osäker- het om framtida energipriser. Beslutsprocessen är ofta besvärlig och långdragen.

Tecken på trendbrott i energihushållningen understryker behovet av kontinuitet och långsiktighet i de energipolitiska besluten. Kommunernas (genom bl a den nya Plan- och byggnadslagen) vidgade ansvar för genomförandet av energihushållning kan inte nog understrykas. Det är mot denna bakgrund angeläget att säkra till- räckliga informations— och rådgivningsinsatser och att lösa konflikter mellan samhällets energihushållningskrav och kraven t ex på varsamhet och boendeinfly— tande.

Inte minst viktigt från strategisk synpunkt år att den kompetens i vidaste mening som uppnåtts på energihushållningsområdet upprätthålles och att energiforskningen inom bebyggelsesektorn även i fortsättningen får tillräckliga resurser.

Drygt tio års forsknings— och utvecklingsinsatser inom energiområdet har inte bara resulterat i en internationellt sett betydande kunskapsuppbyggnad på teknik— och systemsidan. Det har också gjort det möjligt att etablera ett samarbete mellan forskare och bebyggelsesektorns olika kategorier av praktiker, som resulterat i en bred och växande kompetens inom hela sektorn. Upprätthållandet och vidgandet av denna kompetens är av avgörande betydelse för att fortsatta insatser skall kunna drivas med framgång. Inte minst viktigt är att utrymme också ges för satsningar på nya områden.

Ny teknik, nya tekniska lösningar och nya energisystem är av central betydelse för att genomföra en sådan aktiv energipolitik.

Framtida Fog-behov och FoU—struktur

Till nya FoU—områden hör effekthushållningsfrågorna, utvecklingen av konverte- ringsteknik för elvärmda hus, äv avancerade värmepumpsystem och av kraftvär— mesystem för gruppcentralanslutna.områden. Hit hör även de utvecklingsbehov som sammanhänger med introduktionen av naturgas.

En förfining av bebyggelsestatistiken är vidare nödvändig om det skall bli möjligt att göra mer precisa bedömningar av bebyggelsens energimässiga förutsättningar än vad som idag är möjligt! Ekonomisk forskning med inriktning på avvägning mellan hushållningsåtgärder och nyinvesteringar i energitillförselanläggningar tillhör också de angelägna uppgifterna.

Det fortsatta FoU-arbetet måste också allt tydligare inriktas på de energimässiga systemsamband som råder inom var och en av byggprocessens alla faser. Förståel— sen för dessa samband spelar en helt avgörande roll för effektiviteten i energiut- nyttjandet. Nya grepp på genomförandefrågor inklusive de energipolitiska styrmed— lens utformning och effekter är en annan väsentlig FoU-aspekt.

Angelägna områden inom den pågående FoU-verksamheten är bl a köldbryggepro- blemen i tunga byggnadskonstruktioner, möjligheterna att förbättra klimatskalet i arkitektoniskt känsliga byggnader samt fortsatt satsning på solvärmesystem med säsongslager. Målet är att åstadkomma kostnadsreduktioner och prestandaförbätt- ringar.

Av central betydelse för de flesta av dessa områden är att mätning, verifiering och vidareutveckling även i framtiden kan genomföras i experimentbyggnadsanlägg- ningar i full skala.

Till detta, och nästan viktigast av allt, vill BFR tillfoga att kunskapsspridning

genom information, utbildning och fortbildning av redan yrkesverksamma är ab- solut avgörande för effekten av samhällets energipolitiska åtgärder.

Sammanfattningsvis vill rådet som sin bestämda uppfattning hävda att det omfat- tande kontaktnät mellan forskare, projektörer, byggare och förvaltare, som byggts upp under drygt tio års intensiva FoU-satsningar inom energiområdet, är en ovärderlig och omistlig resurs när nu nästa stora omställning av energisystemet skall förberedas.

Sektgrsforskning

Forskning

FoU inom byggsektorn har till uppgift att ge ökad kunskap och lösa problem. Det är därvid avgörande att arbetet inriktas på strategiskt viktiga områden. Viktigt är också att forskningen har en karaktär som gör det möjligt att direkt använda kunskapen i praktiken.

Det är emellertid inte möjligt att endast koncentrera sig på tillämpade utveck- lingsarbeten. Dessa i sin tur måste kunna baseras på god och hållbar kunskap ,från forskning av hög kvalitet och mera grundläggande karaktär. Verksamheten måste därför omfatta alla led från forskning till tillämpning.

Utvecklingen inom svensk byggsektor måste baseras på en grundkompetens av hög kvalitet. Det är därför nödvändigt att hålla en tillräcklig volym på den, grund- läggande forskningen inom ett mycket brett område. Ett omfattande utvecklingsar- bete inom ett visst problemområde kan byggas upp snabbt endast under förutsätt- ning att det finns en sådan grundläggande kompetens att bygga på.

De tekniska högskolorna svarar för grundutbildning, forskarutbildning och forsk- ning. Det tar minst fem år att bygga upp en meningsfull forskningsverksamhet vid en institution. Man måste finna intressanta forskningsområden, finna möjligheter att finansiera verksamheten, skaffa sig ett visst anseende inom området samt göra det känt inom högskolan för att kunna rekrytera goda forskare. En högskoleinsti- tutions kvalitet och anseende bestäms i huvudsak av den vetenskapliga nivån på publicerade forskningsresultat och av utexamineringen av licentiater och doktorer. Forskningsverksamheten vid en institution måste därför till helt övervägande del vara inriktad på projekt som är vetenskapligt meriterande. En högskoleinstitution kan på längre sikt arbeta med externt finansierade projekt endast om de ger möjlighet till vetenskapligt meriterande arbete.

Utvecklingsarbete Gränsen mellan forskning och utvecklingsarbete (prototyper) är svår att dra. Det torde heller inte vara angeläget att hitta en heltäckande definition på utveck- lingsarbete. En kraftig ökning av FoU-satsningen inom byggsektorn behöver ha stor tyngd i utvecklingsarbetet och bygga vidare på tidigare landvinningar och på nya forskningsresultat. Det skall leda till färdiga lösningar eller kunna leda vidare till färdiga lösningar.

Experiment Det har visat sig angeläget att få till stånd försöksanläggningar i full skala. Utan en prövning i praktisk tillämpning är det svårt för företag och kommuner att i dagens ekonomiska läge, våga ta risken att använda ny kunskap. Experimentbyg— gande är därför en strategisk del av forsknings- och utvecklingsverksamheten, med syfte att snabbt nå ut till praktisk tillämpning. Vissa typer av experiment bör bedrivas inom tillfälligt eller permanent inrättade forskningsstationer.

Teknikupphandling Regeringen har i proposition (1987/88:90) om energipolitik inför 1990—talet föresla- git att ett stöd till teknikupphandling inrättas den 1 juli 1988. Stödet föreslås utgå i form av bidrag och villkorslån. Teknikupphandlingsstödet syftar till att stimulera teknikupphandling av eleffektiva och elersättande produkter, processer och system, genom att reducera tekniska och kommersiella risker hos beställaren. Avsikten är att utnyttja den potential för eleffektivisering och elersättning som är ekonomiskt och tekniskt tillgänglig till år 1997 för att underlätta anpassningen till ett ändrat elförsörjningssystem.

Jämfört med den energiinriktade experimentbyggnadsverksamhet skiljer sig teknik— upphandlingsprocessen främst beträffande kraven på resultatens omedelbara kom- mersiella tillämpning.

Rationalisering

Rationalisering av byggprocessen, förvaltningen och planeringen är en kontinuerlig process. Ny kunskap skall leda till löpande rationaliseringar. Rationaliseringsar- betet ligger i steget efter utveckling, experiment och teknikupphandling.

Demonstration Ett viktigt led från forskning till tillämpning är att sprida kunskap om redan utfört forsknings-, utvecklings— och rationaliseringsarbete. Rådet har funnit det effektivt att på platsen demonstrera för berörda intressenter sådan erhållen kunskap. Demonstration av utförda experimentanläggningar, demonstration av nya arbetsmetoder, material, konstruktioner, planeringsmetoder osv, görs med fördel lokalt för berörda intressenter. Informationsarbete bör i allt större utsträckning koncentreras kring demonstrations- och försöksanläggningar.

Information Vikten av informationsverksamheten kan inte nog understrykas. I allt större utsträckning måste denna bygga på demonstration av anläggningar och framgångs- rik förvaltning och planering. Men informationen måste givetvis också ha karak- tären av specialinriktade konferenser, seminarier och kurser. Vid dessa bör man rikta sig till de avnämare som har särskilt stor användning av den framtagna kunskapen. Man bör också koncentrera sig på att ta fram kunskapsöversikter och sammanställningar av kunskap inom hela ämnesblock.

II FOU—BEHOV OCH FoU-STRUKTUR

Energiforskning inom BFRs ansvarsområde

Den energiinriktade byggforskningens delområden BFR initierar och stöder forskning, utveckling, experiment- och demonstrations- verksamhet inom hela den del av energiområdet som berör bebyggelsens energian— vändning. Det är ett brett fält. Organisatoriskt har rådet delat sin verksamhet på fyra program inom vilka energifrågor utgör större eller mindre delområden. Pro— gram l-3 finansieras emellertid helt av byggförskningsanslaget inom bostadsdepar- tementets huvudtitel. Program 4 utgör en del av energiforskningsprogrammet under miljö- och energidepartementet.

Inom det första programmet behandlas energifrågornas roll i samhällsplaneringen med tyngdpunkt på energihushållning i den kommunala bebyggelse-, trafik— och markanvändingsplaneringen. På lång sikt kan förändringar i bebyggelse— och tran- sportstruktur få betydande effekter. Kommunerna kan genom sin fysiska planering av bebyggelse och trafiksystem medverka till minskad energianvändning. Denna form av energihushållning har varit föga uppmärksammad. FoU—verksamheten har hittills endast omfattat kunskapsuppbyggnad om inbördes samband och utveckling av metoder i form av modeller, systemanalys och scenarier. Vissa prognosmodeller har utvecklats. Ett fåtal studier har gällt tillämpning i konkret översiktlig pläne- ring.

Genomförandefrågor när det gäller hushållningsplanering, främst inom kommunerna, och styrmedlens effekter på byggande, förvaltning och brukarattityder ingår i det andra programmet. Dit hör också energifrågornas roll i själva byggprocessen, ägar- och förvaltarledets tillvaratagande av möjligheterna till energihushållning och brukarnas krav på energiförsörjning och komfort. Metodiskt hör dessa frågor nära samman med annan samhällsvetenskaplig forskning inom rådets ansvarsområde. Verksamheten grundas på teoretisk och empirisk kunskap, men den har också kontakter med experimentbyggandet t ex genom sociologiska undersökningar av brukaraspekter.

Inom det tredje programmet, som behandlar byggnads— och anläggningsteknik, omfattar energihushållning och effektiv energianvändning i byggnader en stor del av verksamheten. Utöver grundläggande kunskapsuppbyggnad handlar forskning och utveckling i dessa sammanhang i stor utsträckning om förfining av känd och beprövad byggnads- och installationsteknik. Men också nya material, komponenter, metoder _och systemkombinationer är viktiga områden. Systemfrågor har blivit allt mer uppmärksammade genom insikten att byggnadsutformning, byggnadsteknik och installationsval måste samordnas för att hus verkligen skall bli energisnåla utan att andra kvaliteter eftersätts. Energihushållningsverksamheten i byggnader och dess eventuella samband med skilda problem i inomhusklimatet ges särskild upp— märksamhet. Parallellt med detta har det blivit allt tydligare att hela byggproces— sen från planering och projektering, genom byggande till förvaltnings- och bru- karskedet, måste präglas av kunskap och omsorg.

Verksamheten inom det tredje programmet har successivt kompletterats med analys av byggnaders energimässiga funktion i bruksstadiet. De allra senaste årens resul- tat är i hög grad knutna till experiment— och demonstrationsprojekt.

Den starka inriktningen på experiment- och demonstrationsprojekt är ännu påtag- ligare inom det fjärde programmet, "Nya energisystem". Detta program finansieras över energiforskningsanslaget och motsvarar där program 2. Det omfattar vär—

mepumpsystem, solvämeteknik, värmelagring, naturvärme, eleffektivisering, gas— teknik och systemfrågor. Vissa experimentprojekt är teknikinriktade på komponen- ter och system, men i de flesta fall är det fråga om systemkombinationer inom byggnader eller i anslutning till bebyggelse. När det gäller elanvändningen i bebyggelsen har ännu ganska litet gjorts. Den samlade erfarenheten och kunskapen från rådets energiinriktade forskning och de genom forskningen etablerade per- sonella resurserna är emellertid viktiga tillgångar när konvertering eller minskning av elvärmebehoven i bebyggelsen skall angripas. Särskilt kunskaperna om de systemmässiga sambanden och om genomförandefrågornas betydelse ger goda utgångspunkter.

I FoU-verksamheten är kopplingen mellan kunskaper och idéer från de olika programmen mycket tydlig, och med en sådan inriktning blir fortsatta studier i full skala allt viktigare.

Utvärderingar

Byggforskningsrådets vetenskapliga nämnd har under 1987-88 utvärderat ett stort antal av rådets energihushållningsprojekt. I den mån som enhetens verksamhet berörts har utvärderingen visat på positiva erfarenheter.

Energiforskningsnämnden har i en utvärdering av experimentbyggnadsverksamheten påvisat dels att verksamheten bedrivits rationellt, dels att mycket goda resultat erhållits.

Uppdateringen av ENERGI 85 innebar en uppföljning och utvärdering av verksam- heten. Mottagandet av rapporten ENERGI i byggd miljö - 90-talets möjligheter, har varit positivt.

Inom solvärme, lagring och värmepumpar finns "stående" program- och utvärde- ringsgrupper (PU-grupper). Rapporter från grupperna publiceras av rådet. BFR har även låtit utföra andra specialinriktade utvärderingar än de som dessa grupper utför.

Utblick mot tjugohundratalet Byggforskningsrådets ansvarsområde är den byggda miljön där förvaltningsfrägor har stor betydelse. BFR ansvarar från statens sida för FoU, experimentbyggande och information beträffande landets byggnader och anläggningar, vilka kan beräk- nas ha ett värde av ca 2000 miljarder kr. Typiskt för byggd miljö är att antalet beslutsfattare och enheter är stort - mer än två miljoner fastighetsägare, mer än 3,5 milj. lägenheter, mer än 150 milj. kvm lokaler med ett okänt antal beslutsfat- tare._ Flertalet av dessa beslutsfattare har begränsad kunskap inom områden som ekonomi, teknik och fastighetsförvaltning.

BFR har utvecklat en strategi för forskning, utveckling, demonstration och infor- mation som bygger på samverkan mellan berörda aktörer på marknaden i god kontakt med användarna. Detta innebär att utvecklingsarbete enligt BFRs synsätt bör bedrivas i samverkan mellan industri, konsulter, högskola, kommuner, förval- tare och användare. Experimentbyggande och studier av hur ny teknik praktiskt fungerar och kan anpassas till användarnas krav, utgör en viktig del av verksam- heten.

Förutsättningarna för planering av rådets verksamhet efter 1990 är rådande osä- kerhet beträffande försörjningstrygghet och priser för fossila energiråvaror. Vidare är det en fortskridande försurning av mark och vatten, klimatförändringar betin- gade av emissiomer av CO,, CFC, m fl ämnen, påverkan på stratosfärens ozon- skikt, allergi och skaderisker beroende på föroreningar i inomhusluften, m m.

Världskommissionen för miljö och utveckling ("Brundtlandkommissionen") har i sitt arbete studerat energifrågorna och kopplingen till miljö och ekonomisk utveckling. Viktiga nyckelelement som måste förenas, är enligt kommissionen: - tillräcklig ökning av energitillgängarna för att kunna tillgodose människornas behov (vilket betyder att man måste uppnå åtminstone en 3 procents ökning av per capita—inkomsterna i utvecklingsländerna); - energieffektivisering och energisparande så att slöseri med primärenergi mi- nimeras; - folkhälsan, vilket innebär att man erkänner de säkerhetsproblem och risker som finns inbyggda i alla energikällor; - skydd för biosfären och förebyggande av mer lokala former av nedsmutsning.

I två alternativa scenarios studerar kommissionen tänkbara utvecklingar. När det gäller högenergialternativet pekar man på fyra allvarliga reservationer inom mil-

jöområdet:

stor sannolikhet för att utsläppen av "växthusgaser", främst koldioxid, till atmosfären från förbränning av fossila bränslen leder till klimatförändringar; - tätorts— och industriföroreningar beroende på nedsmutsningar av atmosfären genom förbränning av fossila bränslen; försurning av miljön av samma orsaker; - risk för olyckor i kärnkraftverk, problem med avfallshantering och nedmonte- ring av reaktorer som tjänat ut samt risk för spridning av klyvbart material i samband med användningen av kärnenergi.

Bl a dessa reservationer leder fram till att ett lågenergialternativ förefaller san- nolikare och mer önskvärt. Lågenergialternativet innebär en 50-procentig minsk- ning av energiförbrukningen per capita i industriländerna och en 30-procentig ökning i utvecklingsländerna. Kommissionen menar att det är möjligt att även i detta alternativ garantera en global årlig tillväxthastighet av BNP per capita på cirka 3 procent. Kommissionen konstaterar emellertid att det behövs fundamentala förändringar av politik och institutioner för att detta skall vara möjligt. Samtidigt sammanfattar kommissionen att "världen knappast har något annat realistiskt alternativ för tjugohundratalet".

Inom området förnybara energikällor anför kommissionen att förnybara energikäl- lor teoretiskt skulle kunna producera lika mycket som den nuvarande globala energiförbrukningen. I dag ger de emellertid endast ca 20% av världens totala energikonsumtion. Kommissionen anser att inga ansträngningar bör sparas när det gäller att utveckla den förnybara energins möjligheter. Denna bör - menar kom- missionen - utgöra grunden för det tjugoförsta århundradets globala energisystem.

Framtida scenarios kan mot bakgrund av Världskommissionens rapport beskrivas i termer av ökat internationellt samarbete för att lösa dessa problem, kraftfulla statliga insatser för att minska miljöförstöring och dämpa befolkningsutvecklingen osv. Kärnkraftsutbyggnaden kan komma att avstanna i många länder. Energigas- teknik med bl a väte som energibärare kan komma utvecklas under 90-talet. Hälsofrågor som allergier, cancer, cirkulationssjukdomar blir sannolikt successivt mer styrande i planeringen.

Infrastrukturens utbyggnad kommer att få central betydelse. En påtaglig föränd- ring - som får återverkningar på den byggda miljön - gäller kommunikationer. Vid sekelskiftet kan dessa förväntas domineras av vägar, flyg och telekommunikation (datorkommunikation). Frågor om infrastruktur måste prioriteras och de infra- strukturella programmen som utvecklas i Europa där naturgasen spelar en viktig roll - följas.

I mer konkreta termer kommer naturgasen, när kärnkraften avvecklas, och stam- nätet för gas är fullt utbyggt, att få ökad betydelse som energiråvara. Trots att el kommer att genereras i mer effektiva anläggningar av typ gaskombi, kommer elpriserna att höjas kraftigt. Höga miljöavgifter kommer att införas och kraftfull energihushållning är en nödvändighet för landet såväl som för internationellt samarbete med utvecklingsländerna. En energiintegrering kommer successivt att utvecklas mellan industri och bebyggelse, och storskaligheten på uppvärmningssidan ersätts med småskalighet.

En därmed uppenbar utvecklingstendens är en fortskridande effektivisering av energisystemen. Detta skulle medföra vinster och förbättringar såväl för miljö som ekonomi och försörjningstrygghet för energiråvaror.

Miljöfrågor

Energiforskningens syfte är att åstadkomma strategiska förändringar i Sveriges energisystem. Ett sådant syfte är att minska energisystemens belastning på miljön.

Miljöfrågorna i energiforskningsprogrammet bör ses ur ett helhetsperspektiv och utvärderas så att systematiska jämförelser mellan olika energialternativ underlät- tas. Som bas för sådana jämförelser behövs väl dokumenterad kunskap om de olika energiteknikernas miljöegenskaper, vilka förändras i tiden med teknisk utveckling, myndighetskrav och viljeyttringar hos energiföretag och energianvändare. BFR låter fortlöpande utföra sådana sammanställningar och värderingar av miljöpåver- kan kopplad till ny energiteknik inom rådets verksamhetsområde.

Miljöfrågor beskrivs utifrån grundläggande begrepp; miljöbelastning, miljöeffekt och miljökonsekvens. Dessa utgör resultaten av processer inom de olika system som illustreras i figuren. Synsättet tillämpas på olika nya energitekniker och system för uppvärmning av bebyggelse, men det bör också kunna ha en mer generell användning vid bedömning av olika typer av verksamhet i samhället.

Strategiska miljömål Flera uttalade miljömålsättningar kommer att ha mycket stor inverkan på ener- gisystemet och därmed på energiforskningen. De viktigaste är;

Kärnkraftavvecklingen, leder till krav på: - minskad elanvändning i bebyggelsen - användning av värmeunderlag i f järrvärmenät för kraftvärmeproduktion - bättre energihushållning - utbyggnad av vattenkraft och kondenskraft

Skärpta utsläppgränser för svavel och kväveoxider, leder till: - betydligt ökade kostnader för värme- och elproduktion baserad på fossila bränslen

Avveckling av CFC-användning före 1995, leder till krav på: - nyutveckling och utbyte av arbetsmedier i värmepumpar samt blåsmedel i högef f ektiva isolermaterial

Minskning av koldioxidutsläpp, leder till krav på: - en generell minskning av eldning med fossila bränslen för värme- eller elproduktion

( | 1 i |

Generellt ökade miljökrav, t ex i form av miljöavgif ter införs: - förändrar konkurrensförhållandet mellan olika energislag till förmån för miljövänliga tekniker

De tekniska krav som miljömålen pekar på är delvis motsägelsefulla. Så t ex kan man inte ersätta bortfallet i elproduktion från kärnkraftverken med fossilbränsle- eldad kraftvärme eller kondenskraft om man samtidigt skall minska koldioxidut- släppen, och man kan inte åstadkomma bättre energihushållning med högeffektiva isolermaterial om dessa innehåller CFC. En generellt ökad miljömedvetenhet med— ger inte heller att man ger avkall på någon av miljömålsättningarna till förmån för någon annan. En högre värdering av miljömålen torde också leda till att andra (sekundära) miljöbelastningar hos energiteknikerna, än de som nu regleras, kom- mer i blickfånget. Det kan t ex vara utsläpp av dikväveoxid (lustgas), frågor om markanvändning, buller, transporter och estetik.

Dessa insikter och slutsatserna från Världskommissionens för miljö och utveckling pekar mot att energitekniken bör utvecklas mot system med följande karakteris- tikx

- Småskalighet - lokal resursanvändning - tolerans mot felanvändning - effektivt primärenergiutnyttjande - små miljöeffekter såväl lokalt som regionalt och globalt

Solvärme BFR har genom Miljökonsekvensgruppen för ny energiteknik sammanställt och utvärderat information om miljökonsekvenser av solvärmesystem. Gruppens slut- bedömning av solvärmetekniken är att den inte är helt invändingsfri från miljösys- punkt men ändå bör betraktas som mycket miljövänlig. De negativa effekter som .kan uppstå är lokalt och tidsmässigt begränsade. Inga omfattande tekniska kont- rollåtgärder krävs för att begränsa användningen i, tättbebyggda områden. Inom den etablerade tekniken finns möjlighet att välja miljövänliga material och meto- der.

Motiv för särskild miljöforskning kring solvärmeteknik finns inte, utom möjligen för estetiska frågor. I samband med uppföljning och analys av experimentprojekt bör dock även miljöpåverkan utvärderas.

Energilagring Energilagring utgör inte någon självständig teknik, men är en förutsättning för ett effektivt utnyttjande av solvärme och spillvärme.

Temperaturförändringar i och runt undermarkslager kan beräknas väl. Vid mark- ytan erhålles en viss övertemperatur som i huvudsak är begränsad till området "direkt ovanför lagret. Värmelager i bergrum kan jämföras med lager för uppvärmd olja (700C), för vilka ej några negativa effekter på vegetation m m rapporterats.

Tänkbara effekter kan vara minskad tillväxt hos träd på grund av viss markut- torkning samt förändrade tidpunkter för lövsprickning och lövfällning. Förhöjd temperatur leder också till en viss urlakning av joner ur mineralen, vilket i första hand är ett tekniskt problem och kan ge avsättningar på värmeväxlare. För lager i lera kan höga temperaturer leda till stabilitetsproblem.

Byggandet av värmelager innebär i många fall större miljöstörningar än själva energilagringen. Dessa ingrepp består främst i olika former av markarbeten, mark— uppfyllnad och påslag för bergarbeten. Vid exempelvis borrhålslager i berg och

lager i lera tas marken ovanför lagret i anspråk för rördragning, vilket begränsar markens användbarhet.

Trots den begränsade erfarenheten av energilagring i stor skala torde man kunna betrakta energilagring som en miljövänlig teknik. Den uppfyller väl de utveck— lingskriterier som nämnts ovan. Inom delprogrammet för värmelagring bör ingå fortsatt forskning om lokala effekter av olika lagertyper. Speciellt är det behov att följa eventuella vegetationsförändringar, vilka inte torde visa sig förrän efter flera års drift. Även de vattenkemiska förändringarna i och kring lager, vilka fått ett allt större internationellt intresse, bör studeras vidare.

Värmepumpar Värmepumpar utnyttjar vanligen en kompressionscykel, där ett arbetsmedium (CFC) upptar energi från en värmekälla vid låg temperatur och avger värme vid högre temperatur efter komprimering. Som drivkälla används i regel elmotorer. Ett flertal olika värmekällor såsom spillvatten, sjövatten, uteluft, ventilationsluft, ytliga jordlager och grundvatten används, beroende på lokal tillgång.

Det dominerande miljöproblemet med värmepumptekniken är användningen (och läckage) av CFC. Utsläppens påverkan på ozonlagret i stratosfären har alltmera kommit att framstå som ett allvarligt, globalt miljöhot, och motiverat drastiska, internationella beslut om nedskärning av CFC-användningen.

Miljökonsekvenser av naturvärmeuttag är små. Jämfört med de problem i form av bland annat försurning, hälsorisker, klimatpåverkan och korrosionsskador som är förknippade med förbränning av bränslen framstår den miljöpåverkan som man kan finna för naturvärmesystem som liten, förutsatt att systemen är rätt dimen- sionerade och utformade.

De problem som är förknippade med värmeuttag i olika medier kan sägas vara identifierade och i stor utsträckning klarlagda. Den tekniska utvecklingen av naturvärmesystem bör dock följas och vissa miljöeffektstudier bör fortlöpande kopplas till experimentbyggnadsverksamheten.

Gasteknik Med gas som bränsle erhålls i sig utsläpp som generellt är väsentligt lägre än emissioner från andra bränslen. Detta gäller t ex kväveoxider, kolväten och även i viss mån koldioxid men inte svaveloxid och metaller. I gasturbiner och gasmotorer är förbränningstemperaturen högre än t ex i pannor. Extra åtgärder krävs för att hålla NOx-halterna låga. Ett omfattande utvecklingsarbete pågår på flera håll i världen.

Vid naturgasförbränning kan skadliga avgasemissioner härröra sig f rån: - ofullständig förbränning - bildningsprocesser under förbränningsförloppet

De emissionsämnen som tillmäts den största betydelsen är: - koloxid, bildas vid ofullständig förbränning - kolväteföreningar, bildas vid ofullständig förbränning - kväveoxider NOx, bildas vid högtemperaturprocesser i förbränningen

Det pågår ett omfattande utvecklingsarbete världen över för att reducera emis— sioner från pannor, turbiner och motorer för gas. Speciellt gäller detta åtgärder för att reducera NOx—emissionerna. Naturgaseldade pannor ger NOx-halter omkring 50 mg/MJ med modern brännarteknik.

För gasmotorer gäller primärt att ha en homogen gasluftblandning och relativt låg förbränningstemperatur. Fyrtakts ottomotorer utan luftöverskott kan förses med en trevägskatalysator, som reglerar såväl NOx som koloxid och kolväten. Gasmotorer med luftöverskott förses med s k selektiv katalysator. Med tillsats av ammoniak ombildas kväveoxiderna till fritt kväve och vattenånga.

Buller och vibrationer bedöms inte vara ett svårbemästrat problem för små, bebyg- gelseintegrerade energikombinat. Känd teknik kan appliceras.

Miljövänliga, energieffektiva, naturgasbaserade system kan byggas med inslag av värmepumpar, energilager, kraftvärme, solvärme och biobränslen. På sikt kan teknik som Stirling och bränsleceller användas. El kan genereras med kombicykel- teknik.

Systemstudier

Alla energitekniker som utvecklas inom BFR's olika delprogram för nya energisy- stem har förutsättningar att bidra till väsentligt bättre miljö inom energisektorn. Förutsättningarna för att detta skall bli fallet är: att konventionella energislag belastas med verkliga miljökostnader - att miljöeffekter av de nya teknikerna identifieras och att tekniken utformas så att miljöbelastningen minimeras att teknikerna av samhället värderas som mera miljövänliga än alternativen - att teknikerna slår igenom på marknaden

Som stöd för den nya energitekniken bör miljöforskningen föras upp på energisy- stemnivå så att jämförelser med olika energilösningar görs. Jämförande studier kan avse enskilda projekt (som genomförts i Kungälvutredningen), kommunvis eller nationellt.

Strategi f ör förnyelse

Förnyelsen av byggnader och energisystem har kommit att framstå som viktiga områden. Nyproduktionen ökar dock i storstäderna, framför allt vad gäller lokal- sektorn. Frågor om effektiv ombyggnad, underhåll, drift och förvaltning är väsent- liga. De ringa nytillskotten mindre än en procent av byggnadsstocken nyprodu- ceras varje år måste planeras väl för att utgöra just de kompletteringar av bostäder, skolor, arbetsplatser och tekniska försörjningssystem (energi, VA, kom- munikationer m m) som förändringarna kräver.

Förnyelse av bostäder till modern standard är i stort sett slutförd. Mycket åter— står dock' innan förnyelsen av arbetsområden kommit lika långt. Kunskaper och kompetens är betydligt sämre utvecklade än på bostadsområdet. Fortsatta insatser måste göras mot att skaffa oss bättre kunskap om den befintliga bebyggelsen och dess energianvändning. FoU-arbete bör inriktas mot att utveckla metoder för förnyelseplanering, att pröva olika metoder för förnyelseplanering och att pröva olika tekniska lösningar på energiproblem, ändrad funktion m m.

Den svenska energipolitikens syfte bör vara att utveckla det som marknaden inte utvecklar och att ha ett längre tidsperspektiv. De statliga satsningarna måste vara uthålliga och konsekventa. Tillfälliga svängningar på de olika energimarknaderna får inte störa långsiktigheten. Ekonomiska modeller styr ofta det kortsiktiga handlandet, men dessa måste kompletteras med fakta om förhållanden som inte går att direkt mäta i ekonomiska termer, t ex miljöbelastning.

FoU—arbetet inom byggd miljö bör därmed inriktas mot systemstudier och hur energieffektiva komponenter och delsystem skall kombineras med hänsyn till god energihushållning. I systemstudierna ingår även frågor som rör energikrävande utrustning som brukarna av husen behöver.

När det gäller ny energiteknik, bl a värmepumpar, solvärme och energilagring, visar pågående FoU och experimentbyggande på möjligheter att uppnå mycket goda resultat med avseende på energieffektivitet till låga kostnader. Av avgörande betydelse är emellertid att systemen och tillhörande distributionsnät för värme utformas och dimensioneras med avseende på såväl energitillförsel som byggnader— nas effekt— och energiegenskaper. Detta gäller särskilt vid solvärme och värme— pumpstillämpningar där temperaturen i returledningen från byggnaderna har en avgörande betydelse för anläggningens energieffektivitet och därmed för ekonomin.

FoU bör inriktas mot utveckling av tillförselsystem anpassade till system och installationer för energianvändning i byggnader. Det är viktigt att utveckla och pröva tekniken i full skala för att vinna erfarenheter beträffande energieffek- tivitet, prestanda, tillförlitlighet och beständighet för systemet. Samarbete mellan BFR och olika kommunala organ äv väsentligt för att genomföra ett effektivt och kvalitativt program för FoU och experimentbyggande.

Forskning

Byggforskningsrådets insatser för att öka kunskaperna inom området nya energi— system i byggd miljö baseras på långsiktiga åtaganden. Högskolan och forsknings— institut svarar för drygt hälften av anslagsvolymen.

Rådet har inom programmet byggt upp och lämnat anslag för fortsatt verksamhet vid ett flertal forskarmiljöer. Bland de institutioner och motsvarande till vilka stöd utgått under minst två treårsperioder kan följande nämnas:

Chalmers, installationsteknik Studsvik, energiteknik KTH, uppvärmnings- och ventilationsteknik LTH, markvärmegruppen CTH, vattenbyggnad KTH, värmeteori/kylteknik LnTH, värme / kraf tteknik CTH, värmeteknik/maskinlära KTH MCE, mätcentralen CTH MCE, mätcentralen

För att kunna uppnå de allra lägst ställda målen för energi-FoU:n är det ound- gängligt att den kompetens som på detta sätt byggts upp vidmakthålls. Det in- nebär inte självklart att stöd skall lämnas till samtliga ovan refererade miljöer, men att stor försiktighet vid en minskning måste iakttas. För fortsatt kunskaps- uppbyggnad inom t ex solvärmeområdet, krävs att framtagna FoU-resultat prövas såväl i prototypskala som i fullskala för att högskolan skall kunna gå vidare och behålla forskare inom området. Systemkunnandet kan därmed öka och den långsik— tiga forskningens resultat förankras bland avnämare (industri såväl som beställare).

STU och statens energiverk har tagit en ökad andel av högskolans finansiering. Detta får dock inte leda till att kopplingen mellan högskoleforskning och mer tillämpad FoU inom BFR's ansvarsområden bryts upp. Högskoleinstitutioners med— verkan i mer tillämpad FoU bland konsulter, entreprenörer, användare, etc, är viktig och utslagsgivande för ett slutresultat av hög kvalitet.

Experimentbyggande Experimentbyggnadsverksamheten, som varit mycket lyckosam (jfr Efn:s utvärde-

ring) ingår som ett mycket viktigt element för att pröva, förankra och informera om forskningens resultat.

Fastighetsägare, kommuner m fl ställer sig emellertid många gånger tveksamma till experimentbyggnadslån. Dels beror detta på tveksamheter till de ekonomiska villkoren för lånen, dels finns ibland en tveksamhet till att pröva nya tekniska lösningar. Rådet arbetar med en översyn av anvisningarna till experimentbygg— nadslån och avser att återkomma i denna fråga.

Jämfört med erhållna resultat har verksamheten belastat statsbudgeten med låga kostnader. Kostnaderna för att utvärdera och följa upp utförda experimentbygg— nader har dock blivit stor. För den fortsatta verksamheten måste ställning tas till på vilken nivå experimentbyggandet skall bedrivas. Till skillnad mot annan experi— ment— och demonstrationsverksamhet har rådet satsat stora resurser på att noga projektera, följa, mäta och utvärdera projekten. Energimätcentraler har byggts upp för denna specifika uppgift. I flertalet projekt har högskoleinstitutioner varit medverkande eller varit observatörer. Genom denna medvetna inriktning har ex- perimentbyggnadsprojekten fört utvecklingen stadigt framåt i samklang med kun— skapsuppbyggnaden vid högskolan. Rådet anser att experimentbyggnadsverksam- heten skall fortsätta på minst nuvarande nivå, men konstaterar också att antingen blir belastningen mycket stor på forskningsbudgeten e_lle_r måste särskilda medel kunna disponeras för mätning och utvärdering.

När det gäller tveksamheten till tekniska lösningar skulle ett stöd till pilotprojekt kunna undanröja sådana frågetecken. I sammanhanget bör noteras att högskolan och motsvarande inte i nuläget kan stå som mottagare för ett experimentbygg- nadslån. Stöd till pilotprojekt skulle kunna göra det möjligt för högskolan att snabbare pröva nya tekniska lösningar utan att behöva gå till full skala. Samord- ningsproblem och kostnader skulle minska eftersom man inte behöver engagera en fastighetsägare eller motsvarande och inte har en värmelast att ta hänsyn till. Utvärdering och mätning skulle kunna göras mer kvalificerad eftersom anläggnin— gen kan byggas i anslutning till befintligt laboratorium.

Teknikupphandling

Med teknikupphandling enligt Elanvändningsdelegationens förslag avses köp eller beställning av produkter, processer eller system som inte finns på marknaden utan skall utvecklas och tillverkas enligt avtal mellan beställare och leverantörer. Teknikupphandling innebär alltså ett avtalsmässigt samarbete om en viss utveckling mellan minst två parter.

Användaren eller beställarna utnyttjar teknikupphandling för att få tillgång till bättre produkter. Beställarens insats är att dels till leverantören dela med sig av kunskaper om de egenskaper och prestanda som en ny teknik, produkt eller pro- cess bör ha, dels vara första användare med de risker som finns.

Tillverkaren utnyttjar teknikupphandling för att utveckla nya produkter etc. Denne får genom samarbete med en användare marknadskunskap och möjlighet att placera referensexemplar, och helst även serieleveranser.

En väsentlig förutsättning för att kompetenta leverantörer skall engagera sig i teknikupphandlingsprojekt är att de kan se en långsiktig och stabil affärsverksam- het och marknad för de produkter, processer och system som blir resultatet.

Teknikupphandlingen bygger på att man redan har kunskap om det resultat som förväntas, och att endast projekt med goda marknadsförutsättningar kan realiseras. Rådets erfarenheter av teknikupphandling inom områdena hissar, våtrum m fl samt den nystartade teknikupphandlingen inom elanvändningsområdet är positiva. Möj— ligheterna att pröva teknikupphandling för vissa delområden inom området nya energisystem, bör övervägas.

Inte minst miljöfrågorna visar på det angelägna i att avveckla oljeanvändningen i tätorter. Om en snabb introduktion av ny miljövänlig teknik ska kunna vara möjlig, behövs ett led efter experimentbyggande. Ett möjligt område för teknik— upphandling är gruppcentral med solvärme kombinerade med grop— eller markvär- melager samt gruppcentral med värmepump och markvärme. Rådets kontakter med beställare och potentiella användare samt bygg— och tillverkningsbranschen har gett signaler om att det nu skulle kunna vara möjligt att starta en nollserie. Området är, genom att utvecklingsbehovet är förhållandevis litet, lämpat för teknikupphandling.

Samverkansl'rågor

Insatser för forskning och utveckling har i kombination med experimentbyggande visat sig ge goda resultat. Utvecklingen från idé till praktisk tillämpning är en resurskrävande process såväl i tid som pengar. Det är därför viktigt att utveck— lingskedjan förs så effektivt som möjligt. Tiden för att en idé skall resultera i en produkt på marknaden brukar inom industrin anges till 5—10 är, ibland längre. Inom olika forsknings— och utvecklingsprojekt har rådet utvecklat ett stegvis tillvägagångssätt som gör det möjligt att utveckla idéer med metoder, där kostna— den i början är låg. Om man efter varje utvecklingssteg ser att idéen fortfarande håller måttet kan nästa fas påbörjas.

Denna strategi har enligt rådets mening varit framgångsrik och gett ökad effek- tivitet och säkerhet i utvecklingen och bör därför även fortsättningsvis tillämpas. Rådet vill här särskilt peka på vikten av experimentbyggande i full skala. Det bidrar starkt till att resultaten blir säkrare och mer trovärdiga. Det bidrar därmed också till att ny kunskap snabbare når ut till praktisk tillämpning.

Den framtida strategin för statligt finansierad forskning och utveckling bör bygga vidare på den hittills inslagna vägen. Den bör också bygga vidare på samarbete mellan tillverkande industri, entreprenörer, konsulter, förvaltare, kommuner, statliga organ, forskningsorganisationer och högskolor, universitet och forsknings- institut. Enligt rådets erfarenheter är denna samverkan i kombination med en kraftig satsning på experimentbyggande de mest väsentliga förutsättningarna för en framgångsrik forsknings— och utvecklingsverksamhet.

Internationell verksamhet Internationellt samarbete ingår också som en viktig del i rådets forskningsstrategi. Värdefulla kunskaper har kunnat hämtas hem genom samarbetet inom olika inter- nationella organisationer, främst IEA, men också inom bilaterala avtal mellan rådet och utländska forskningsinstutioner. Samarbetet har också givit goda möjligheter att göra svensk energiteknik känd'i utlandet och därmed kunnat utgöra en brygga för svenska exportansträngningar. Fortsatt internationellt samarbete är därför väsentligt.

Svenska forskare har getts möjligheter till att träffa kolleger och en god samar- betsmiljö har utvecklats. Viktigast är dock de samarbetsprojekt som kommit till stånd och som för Sveriges del inneburit att vi kunnat inhämta nya kunskaper till betydligt mindre resursinsatser än annars, samt att detta gått betydligt fortare än vad det skulle ha gjort om vi skulle ha svarat för detta helt ensamma.

Internationellt samarbete inom IEA bedrivs huvudskligen inom följande områden:

IEA/CRD/REWP working Party on Renewable Energy Solar, Heating and Cooling.

IEA/CRD/EUWP Working Party on End—Use Technologies. -Advanced Heat Pumps. -Energy Storage —CADDET Centre for the Analysis and Dissemination of Demonstrated Energy Technologies —Buildings and Community Systems (finansieras över ansla- get Byggnadsforskning).

I övrigt när det gäller internationellt arbete inom IEA hänvisas till de respektive delprogramredovisningarna i det följande. Vidare har rådet lämnat en redovisning till miljö— och energidepartementet den 30/8 1988.

När det gäller EG, har kontakt upprättats dels genom den internationella bygg— forskningsorganisationen, dels genom IEA. Utbildning och forskning har en priori- terad plats i EG-samarbetet och betraktas som avgörande för ekonomisk och industriell utveckling och konkurrenskraft. Tre omständigheter har under senare år stärkt utbildningens och forskningens betydelse inom EG-samarbetet:

Beslutet att genomföra den s k inre marknaden till 1992. - Beslutet att utveckla vad som brukar kallas ett "teknologiskt Europa", kapabelt att konkurrera med både USA och Japan - Beslutet att stärka EG:s ekonomiska och sociala sammanhållning

BFR har skapat kontakter med EG, och ser gärna att ett formellt samarbete kommer till stånd.

Information/kumkapsspridning

I enlighet med byggforskningsrådets instruktion, läggs stor vikt vid att föra ut resultat från FoU-verksamheten. Informationsverksamheten, mot vilka informa— tionsvägarna skall svara, är formulerade i följande satser:

att dokumentera FoU-projekt till syfte, metod och resultat - att redovisa FoU och FoU-planer som underlag för en diskussion om dess inriktning samt som vägledning för fortsatta FoU—insatser - att bidra till nyttiggörandet av forskningens resultat - att orientera om FoU för en allmän kunskapsutveckling

Informationsverksamheten omfattar således ett brett spektrum av insatser till varierande målgrupper. De två första insatserna berör i huvudsak grupper inom högskolor, institut, konsultkåren och industrin med målsättningen att effektivisera en fortsatt FoU—verksamhet. Ofta är dock FoU—verksamheten ett direkt svar på bygg- och energibranschens behov av tillämpbara resultet. De kopplade informa— tionsaktiviterna riktar sig då till en bredare krets som grovt kan indelas enligt:

- beslutsfattare: allmän information konsulter: erfarenhetsåterföring installatörer: installationsaspekter tillverkare: FoU-resultat förvaltare: ekonomi, drift och underhåll - användare: energiekonomi

Ambitionen att kvalitativt och kvantitativt förbättra informationsinsatserna har de senaste åren haft ökad prioritet. Huvudskälet för att utöka verksamheten är att tidigare höga anslagsnivåer först under nuvarande period ger en påtaglig ökning av resultat. Samtidigt gäller att flertalet av de teknikutvecklingar BFR bedriver succesivt närmar sig ett kommersiellt stadium. För att underlätta och påskynda en marknadsintroduktion är det av stor vikt att samtliga av marknadens aktörer ges möjlighet till kunskapsinhämtning. Detta medför samtidigt att större resurser måste avdelas för att målgruppsanpassa resultatspridningen. Erfarenhetsmässigt har det visat sig att branschens mottaglihet för ny kunskap är låg.

Omfattande insatser görs också för att svara mot aktuella informationsbehov i avgränsade frågor som har hög aktualitet. Det kan t ex gälla "freonfrågan" eller "sjuka hus".

I kommande kärnkraftavveckling spelar programmen "Eleffektiva byggnader" samt "Gasteknisk—FoU" en betydande roll. BFR avser att ta det ansvar som ålagts myndigheterna i fråga om att avsätta ordinarie informationsmedel för att, koor— dinerat med andra myndigheter (elanvändningsrådet), delta i de kraftfulla insatser som blir nödvändiga.

Solvärmeområdet karaktäriseras av ekonomiskt svaga industriella aktörer. BFR ser som viktigaste uppgift att ta fram praktiska anvisningar projektering, drift— och underhåll för de applikationer som idag uppvisar konkurrenskraft. Det är allmänt viktigt att i ett tidigt skede av teknikintroduktion redovisa system som uppvisar god kvalité och prestanda.

Beträffande energilagring finns ett allmänt behov av information om teknikens möjligheter i framtidens energisystem. Även om marknaden huvudsakligen hör framtiden till, bör lagrets roll beaktas i t ex energiplaner. För dessa ändamål är kunskap om hantering etc värdefull. För lager nära en kommersiell fas, t ex akviferer, är tiden mogen för att sprida praktiska projekterings— och driftkunska- per.

Även värmepumptekniker och markvärmeutnyttjandet spelar en strategisk roll inför kärnkraftavvecklingen. Situationen är den att redan idag känd kunskap är otillräckligt anammad av branschens olika led. Framför allt är drift- och under- hållspersoner en grupp som bör erbjudas lättillgänglig kunskap. Beträffande CFC pågår för närvarande FoU, vars resultat snarast bör spridas.

Det är av stor vikt att myndigheternas arbete samplaneras. Detta sker bl a genom samordningsgruppen för energihushållningsinformation och genom de kanaler som existerar mellan FoU—stödjande organ.

I likhet med det traditionella FoU—arbetet alstrar experimentbyggandet resultat som i varierande grad är direkt tillämpbara. I och med att den byggda tekniken förfinas och verksamheten mer fyller en demonstrationsfunktion blir dessa en viktig resurs att knyta informationsinsatser till. Allmänt är målsättningen att reultatredovisningen från experimentanläggningarna skall snabbas upp och kvalita- tivt förbättras.

BFR avsätter ca 15% av FoU—budgeten till internationellt forskningssamarbete. Det informationsverksamhet som är riktad till utlandet är av stor vikt för verk— samheten och är dessutom en viktig kanal för att allmänt skapa intresse för svenskt energikunnande. Insatserna som idag i huvudsak innebär produktion av engelskspråkiga trycksaker och medverkan i utländska konferenser/utställningar— bör fortgå i nuvarande takt och eventuellt intensifieras om t ex behovet av EG- samverkan får ökad aktualitet.

III NYA ENERGISYSTEM - ENERGIANVÄNDNING FÖR BEBYGGELSE.

Omfattning ggh mål

Programmet för Nya energisystem - energianvändning för bebyggelse omfattar;

- forskning, utveckling och experimentbyggande rörande ny energiteknik: sol— och naturvärme, energilagring, avancerade värmepumpar, eleffektiva byggnader och gasteknisk FoU,

system- och genomförandefrågor: forskning, utveckling och experimentbyggande rörande ny energiteknik för i första hand gruppcentraler, integrerade ener— gisystem och enskilda byggnader.

Målet för verksamheten är:

att genom forskning, utveckling och experimentbyggande minska miljöbelastnin- gen och förbättra kostnadseffektiviteten för nya energisystem,

att bevara och ytterligare utveckla den kompetens som byggts upp vid högsko- leinstitutioner, hos kommuner, konsulter, förvaltare och näringsliv,

- att dokumentera, följa upp och sprida resultaten från forskning, utveckling och experimentbyggande rörande ny energiteknik

Verksamheten baseras på BFR's treårsplan och tidigare upprättade planer för verksamheten. Viss revidering av upprättade planer har skett med hänsyn till konsekvenser av nya FoU-resultat, omvärldsförändringar och direktiv från regerin- gen vad gäller FoU—program beträffande eleffektiva byggnader, gasteknisk FoU, CADDET etc.

Målen på kort sikt är starkt knutna till pågående FoU. På längre sikt är målen mer fritt formulerade och kopplade till en utblick mot tjugohundratalet. För varje delområde gäller att den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden är av central betydeli se. För de olika teknikområdena kan följande noteras särskilt:

Arbetet inom solvärmetekniken koncentreras främst på att utveckla bättre och billigare solvärmesystem. Målet för utvecklingsarbetet inom tillämpningsområdet är generellt att göra solvärmetekniken konkurrenskraftig gentemot konkurrerande alternativa uppvärmningstekniker.

Den solvärmeteknik som BFR stöder kan delas in i tillämpningarna: - fjärrvärmesystem/gruppcentraler utan säsongslager - fjärrvärmesystem/gruppcentraler med säsongslager - husegna system: flerfamiljshus, enfamiljshus och lokaler

badanläggningar

Inom samtliga områden finns en lovande utveckling. Redan idag byggs anläggningar för solvärmt tappvarmvatten till flerbostadshus i husegna system på kommersiell bas.

Den huvudsakliga fortsatta verksamheten kommer att präglas - utöver vad som nämnts inledningsvis - av insatser för kostnadsreducering av system på gruppcen-

tralnivå, FoU om bättre och mer kostnadseffektiva solfångare samt studier av möjligheter att på längre sikt utveckla husegna system.

Solvärmeteknik - speciellt i kombination med lagringsteknik — är extremt miljö— vänlig. I ett alternativ där miljöfrågor prioriteras, ges särskilda möjligheter att pröva flera alternativa utvecklingslinjer, och därmed en snabbare marknadsintro—

duktion.

När det gäller energilager inriktas forskningssamarbetet både i Sverige och inter- nationellt på andra generationens FoU - ett samtidigt utnyttjande av värme och kyla från akvifer— och berglagersystem. Intensifierade studier av vattenkemins inverkan och vattenbehandlingsmetoder kommer att ske.

Forskningen inriktas också på att ytterligare klargöra lagrets roll i energisy— stemet, och integration och samarbete med övrig energiforskning. På sikt torde lagren kunna konkurrera ännu bättre genom ändrade energiprisrelationer, effekt— brist och miljöfördelar.

Utvecklingen bör ha som huvudmål att inriktas på följande insatser: — Systemfrågor; förenklingar, simuleringar, optimeringar Kostnadssänkning om 20-40% (säsongslager) Inf örandef rågor

Lagerfrågorna bör ses i ett nationalekonomiskt perspektiv och vara kopplade till frågor om infrastruktur och miljö, (1 v s ingå som en självklar del i en kommuns energisystem.

För delprogrammet avancerade värmepumpar kan i en kort sammanfattning noteras att: - FoU—verksamheten får en ändrad inriktning under början av l990—talet - triangeln forskning—industri-marknad blir avgörande för den ändrade inriktnin- gen - koncentration bör göras på några få men viktiga områden - den forskning som inte under innevarande programperiod kunnat påvisa nyttig— gjorda resultat avvecklas den långsiktiga kunskapsuppbyggnad som skett tidigare programperioder nu måste nyttiggöras i den vertikala integrationen värmepumpteknikens viktigaste roll är, att den rätt använd, bidrar till minskad belastning på den yttre miljön - nordiskt och internationellt samarbete krävs för att utvecklingen av CFC— ersättningar skall lyckas

Det gastekniska FoU-programmet utgör en del av ett samlat gastekniskt program som statens energiverk ansvarar för. BFR's ansvar omfattar FoU och experiment- byggande beträffande gasteknik och gastekniska system inklusive apparater inom byggnader och i byggnadsnära tillämpningar.

BFR's övergripande mål för FoU om naturgasintroduktion i Sverige är inriktad mot kvalitetssäkring, teknikutveckling, systemutveckling, effektiv energianvändning, hög säkerhet och tillförlitlighet samt goda miljöegenskaper.

Delprogrammet är nytt. Det avses genomföras efter sju olika huvudlinjer enligt följande:

1 Kunskapssammanställning - nationellt och nordiskt 2 Kunskapssammanställning - internationellt 3 Energihushållning med naturgas

4 Forskning och utveckling inom gastekniken - tillämpning 5 Långsiktig kunskapsuppbyggnad vid högskolorna 6 Normer och föreskrifter 7 Experimentbyggnadsverksamhet

Delprogrammet eleffektiva byggnader, som också är nytt, omfattar effektivisering av elanvändning, ersättning av direktel samt energihushållning och ny energiteknik för elvärmda byggnader. Målet är att: - genom forskning, utveckling och forskningsinriktat experimentbyggande främja energihushållning, utveckling av ny teknik och tekniska system för ersättning och effektivisering av elanvändningen bidra till den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden inom området - genom demonstration och målgruppsanpassad information öka kunskapen om tekniska lösningar och genomförandefrågor

I programmet ingår att utreda tekniska, ekonomiska och beteendemässiga förut— sättningar för energihushållning och för ny teknik i den elvärmda bebyggelsen samt för elapplikationer i byggnader. Syftet är att skapa ett underlag för priorite- ringar av insatserna inom området.

Utförande- och genomförandefrågor är viktiga då nya energisystem introduceras. Detta gäller såväl för energisparteknik, installationsteknik, experimentbyggande som för den nya energitekniken. Målet för delprogrammet system— och genom- förandefrågor är att utveckla grundläggande kunskaper om energisystem för effek- tivare energianvändning i bebyggelsen.

Verksamheten inriktas mot projekt av systemkaraktär. Tekniska system anpassade för effektivare energianvändning utvecklas genom experimentbyggande i samarbete med utvalda kommuner. Systemen bygger på framtida ökat utnyttjande av kraft- värme, värmepumpar av skilda slag, energilager m m i nätverk av stora system uppbyggda från byggnadsnära delsystem. Målsättningen är att minska användningen av olja och el, öka elgenereringen, andelen förnybar energi och utnyttjandet av naturvärme och sekundärvärme, samt att bidra till att reducera emissioner och immissioner som är skadliga för miljö och hälsa.

Projekt som berör system— och infrastrukturfrågor är under planering i samarbete med flera kommuner och förvaltare. l delprogrammet ingår även utredning av potential och införandehinder för nya tekniska system.

Vid en utveckling mot småskalig kraftvärmeproduktion i bebyggelse kommer stora krav att ställas på anläggningarnas utformning och funktion sett i ett drift- och skötselperspektiv. För BFR's del innebär det att implementera den teknik som ut— vecklats/håller på att utvecklas för småskalig kraftvärmeproduktion med otto—, diesel- och stirlingmotorer, samt på lång sikt gasturbiner och bränsleceller i en skala och ett utförande som är anpassat till den driftkompetens som finns inom fastighetsförvaltningen.

Budget innevarande period

Indelningen i delprogram och budget samt avsättning för förvaltningskostnader för de olika delprogrammen framgår av följande tabell. Det bör noteras att flera av delprogrammen inte har anslag från miljö- och energidepartementet längre, men av redovisningstekniska skäl måste finnas kvar tills dess att alla projekt på delpro- grammet ekonomiskt avslutats. Det bör också observeras att från anslaget skall gemensamma kostnader för administration etc dras, jfr preliminär budget.

29 Delprogram Utfall Anslag Prel budget 87/88 88/89 88/89 Mkr Mkr Mkr

x_—

0. Eleffektiva byggnader 1,4 10,0 6,0 l. System— och genomförande— frågor 5,0 5,0 1,8 2. Solvärmeteknik 6,5 7,0 5,4 3. Värmepumpar 5,4 6,0 3,9 4. CADDET 0,0 3,0 3,0 5. Energilagring 5,7 5,0 3,5 6. Gasteknik 0,0 5,0 3,0 7. Värmedistribution 2,0 0,0 1,3 8. Naturvärme 2,4 0,0 0,5 9. Allmänt 1,7 0,0 3,4 & SUMMA 30,1 41,0 31,9 Administration 6,0 0,0 7,7 BFRs program 8 1,3 0,0 l 5

TOTALT 37,4 41,0 41,0

För innevarande treårsperiod har budgeten inom programmet minskat kraftigt. I reala termer rör det sig om en halvering jämfört med föregående treårsperiod (från 118 Mkr till 69 Mkr per treårsperiod). Effekterna av denna nedskärning har något mildrats genom att nya delprogram tillkommit. Medlen för dessa nya delpro- gram är dock avsedda för nya uppgifter, och kan således endast i mycket begrän— sad omfattning användas för uppgifter inom övriga delprogram. Eftersom det tar en viss tid att få upp volymen på de nya delprogrammen, kan begränsade medel för dessa användas inom andra delprogram. Givetvis mäste dessa medel återföras under kommande budgetår, varför detta endast innebär en förskjutning i tiden av finansieringsproblemen på de äldre delprogrammen.

Under budgetåret 1987/88 kunde effekterna av den kraftiga nedskärningen i an- slagsvolymen mildras genom att ej utbetalade eller i övrigt ej använda medel för äldre forskningsprojekt återfördes. Totalt innebar detta att budgeten för 1987/88 kunde förstärkas med drygt 9 Mkr. Någon egentlig minskning i anslagsbeviljningen kunde därför inte konstateras för det budgetåret.

Emellertid har bemyndigandet för beslut om anslag för budgetåret 1988/89 och följande år genom den minskade anslagsvolymen blivit mycket lågt. Detta kunde under 1987/88 inte påverkas, varför minskningen i anslagsvolym kunnat konstate- ras i denna del.

När det gäller lånebudgeten är läget betydligt ljusare. En översyn av ej utnytt- jade/utbetalade lånemedel görs f n. Tillsammans innebär dett att tillgänglig låne- volymen är 36 Mkr för budgetåret 1988/89.

Det rådande budgetläget innebär för återstående tid av innevarande treårsperiod en inriktning mot nytt experimentbyggande. En betydande del av verksamheten på de olika delprogrammen består i uppföljning och modifiering av äldre experiment— byggnadsanläggningar. I den mån det går kommer denna verksamhet att täckas med lånemedel, men i vissa fall är det inte förenligt med villkoren. Därutöver

prioriteras anslag till fasta grupper, som högskoleinstitutioner, medan praktiskt taget inga nya insatser kan göras inom andra områden än Eleffektiva byggnader och Gasteknisk FoU.

Insatser för information om utförd forskning och utveckling är en prioriterad verksamhet.

Samfinansiering Verksamheten samfinansieras som tidigare genom övriga intressenter i experiment— byggnadsprojekt, genom internationellt samarbete inom IEA och genom kommunav— talen. Statens energiverk och styrelsen för teknisk utveckling har deltagit i finansieringen av FoU—projekt. Samfinansieringsgraden - andelen av anslag till samfinansierade projekt i förhållande till programmets totala anslagsvolym är ca

25% och ökar f n.

Administration Byggforskningsrådet enhet III har under budgetåret 1987/88 behandlat totalt 230 ansökningar om bidrag resp. 31 ansökningar om experimentbyggnadslån. Ansökt . belopp för bidrag är 65 305 kkr, varav inkl. reservationer 32 994 kkr beviljats. l Motsvarande för län är 33 759 kkr, varav 23 333 kkr beviljats inkl. reservationer.

Vid budgetårets utgång fanns 71 ansökningar där beslut ännu inte fattats.

Under året har låneomprövning varit en prioriterad verksamhet. Läget beträffande låneomprövningen 1988-04-22 framgår av följande sammanställning:

Ärendet beslutat av regeringen: 20 Ärendet finns hos regeringen för beslut: 21 Ärendet remitterat till låntagaren: 14 Ärendet finns hos konsult för utredning: 24 SUMMA ärenden under behandling/beslutade: 79 Ärenden som skall omprövas men ännu ej behandlats: 165

De interna administrativa rutinerna har setts över under innevarande treårsperiod. En fortsatt översyn pågår med anledning av bl a att två nya delprogram tillkom- mit, nämligen Eleffektiva byggnader och Gasteknisk FoU. Därutöver har bygg- forskningsrådets enhet III fått ansvar för rådets samarbete med statens energiverk och STU inom området teknikupphandling för eleffektivisering.

Uppföljning, teknisk utvärdering och fastighetsekonomisk utvärdering av experi- mentbyggnadslån har krävt stora resurser.

Rutiner för budgetuppföljning och redovisning har tagits fram.

Verksamheten beräknas ha samma omfattning under den kommande terårsperioden. Under innevarande treårsperiod har hittills för förvaltningskostnader mm dispone— rats 12% av sammanlagd anslagsvolym (lån och bidrag).

Rsur hvfrF mm mn nri m

I det föregående har rådet redovisat den byggda miljöns strategiska betydelse för energifrågor. Rådet har redovisat kopplingen mellan olika verksamheter och ener- giforskningen inom området. Mot bakgrund av den byggda miljöns vikt ur miljö- och energisynpunkt har förslag till resurser för FoU m ut inom Nya Energisystem sammanställts i det följande.

Administration Rådet föreslår att 12% av anslaget för forskning m ut får disponeras för förvalt— ningskostnader. Vidare bör medel motsvarande 12% av anslaget för experimentbyg- gande m.m. ställas till förfogande. Rådet finner det naturligt att dessa senare medel anslås från elfte huvudtiteln: byggnadsforskning m.m.

Information Insatser för information om resultat från forskning m m är ett prioriterat verk— samhetsområde. Rådet anser att informationsfrågor bör vara prioriterade även under nästa treårsperiod. Rådet bedömer att 10% av forskningsbudgeten bör avse informations- och dokumentationsinsatser.

IEA/CADDET Samarbetet inom CADDET syftar till att bredda och förbättra insamling och utbyte av information och demonstration inom bl a området nya energisystem. Insatserna är således nära knutna till rådets verksamhet. Eftersom information föreslås vara ett prioriterat område för nästa treårsperiod, bör även CADDET prioriteras. Kost- naderna för CADDET ligger utanför rådets ordinarie anslag. Rådet föreslår att 4,5 Mkr anslås till CADDET för treårsperioden, jfr bilaga.

Pilotprojekt—stöd

I enlighet med vad som ovan redovisats anser rådet att en möjlighet att stödja pilotprojekt vid högskolor och motsvarande skulle kunna påskynda kunskapssprid— ningen. Rådet föreslår att 15 Mkr avsätts under perioden 1990—93 för pilotpro- jektstöd. Eftersom samfinansiering med näringsliv/fastighetsägare är möjlighet endast i undantagsfall föreslås att stöd får utgå med upp till 100% av kostnaderna.

Experimentbyggnadsstöd

Experimentbyggnadsverksamheten har varit lyckosam. Planeringen av projekt tar normalt flera är, varför rådet redan intecknat delar av ett förväntat framtida anslag. Rådet föreslår att 90 Mkr anslås till experimentbyggnadsstöd.

Mätning, uppföljning och utvärdering av experimentbyggnadsprojekt har uppgått till ca 20% av forskningsanslaget, eller ca 1/3 av lånebeloppet. Rådet föreslår att kostnaderna för detta - 30 Mkr - finansieras antingen genom ett särskilt anslag eller genom att lånemedel får disponeras för detta ändamål. I det senare fallet bör anslaget till experimentbyggande höjas i motsvarande grad.

Teknikupphandlings—stöd Rådets erfarenheter av teknikupphandling är goda. Inom området nya energisystem finns möjligheter att genom teknikupphandling stimulera en snabbare introduktion av värmesystem i gruppcentralstorlek. Rådet föreslår att endast begränsade medel - 15 Mkr ställs till rådets förfogande under treårsperioden för att medge en lugn och stabil uppbyggnad av verksamheten.

FoU-budget I enlighet med direktiven föreslår rådet anslagsvolymer för tre olika alternativ fördelat på olika teknikområden. Rådet ser fördelningen endast som ett uttryck för en principiell inställning. En möjlighet att omfördela mellan områdena med hänsyn till utvecklingen inom området ökar flexibiliteten. Rådet önskar få frihet att ändra fördelningen mellan olika områden utan begränsningar.

Rådet konstaterar att samtliga teknikområden inom Nya energisystem i större eller mindre grad minskar utsläppen av s k växthusgaser (CO, m.m.) Särskilt åtgärder inom solvärme- och energilagringsområdena har positiv verkan ur denna synpunkt.

Som ett miljöalternativ föreslår därför rådet en ökning med 30 Mkr utöver ök- ningsalternativet.

Delprogram(per 3—år) Nuvar. Alt.] Alt. 2 Alt. 3 Miljöalt. Mkr Mkr Mkr Mkr Mkr

Solvärme 21 ,0 21,0 18,0 22,5 30,0 Energilagring 15,0 18,0 12,0 21,0 24,0 Värmepumpar 18,0 15,0 13,5 15,0 24,0 Gasteknisk Fou 15,0 15,0 13,5 18,0 21,0 Eleffektiva byggnader 30,0 34,0 30,0 40,5 45,0 System & genomförande 15,0 18,0 15,0 21,0 24,0

SUMMA 114,0 121,0 102,0 138,0 168,0

-Nuvar —Alt. 1 -Alt. 2 -Alt. 3 —Miljöalt

Nuvarande anslagsvolym +6% -5% —20% +8% Ökning med 10 Mkr/år utöver alt. 3

SOLVÄRMETEKNIK

Nuvarande inriktning och mål

Byggforskningsrådets stöd till forsknings- och utvecklingsarbete inom solvärmeom— rådet bedrivs i huvuvudsak enligt de utvecklingslinjer som redan har givit utomor— dentliga resultat sett i ett internationellt perspektiv. Arbetet koncentreras främst på att utveckla bättre och billigare solvärmesystem. Målet för utvecklingsarbetet inom tillämpningsområdet är generellt att göra solvärmetekniken konkurrenskraftig gentemot konkurrerande alternativa uppvärmningstekniker.

Byggforskningsrådets ansvarsområde den byggda miljön omfattar huvudsakligen husuppvärmning och tappvarmvattenproduktion men även stöd till utveckling av badanläggningar har utgått.

Den solvärmeteknik som BFR stöder kan delas in i tillämpningarna:

f järrvärmesystem/gruppcentraler utan säsongslager - f järrvärmesystem/gruppcentraler med säsongslager husegna system: flerfamiljshus enfamiljshus och lokaler - badanläggningar

FoU om passiv solvärme stöds av BFR, men ingår f 11 inte i energiforskningspro- grammet utan i byggforskningsanslaget.

FoU inom solvärmeområdet stöds f n av BFR, statens energiverk, STU, Vattenfall och i någon grad industrin.

I innevarande treårsplan betonas att forskningens inriktning skall vara långsiktig. Stor vikt läggs vid att bevara uppbyggd kompetens och fortsatt kompetensupp— byggnad. Strävan är att åstadkomma goda forskarmiljöer där stabila grupper kan byggas upp. Samarbete mellan högskoleforskare, konsulter och industrins konstruk— törer uppmuntras och underlättas. Vid fördelning av FoU—medel tas även hänsyn till tilllämpningsområdets möjligheter att inom överskådlig tid märkbart bidra till landets energiförsörjning.

Solvärme utnyttjad för tappvarmvattenberedning kan under sommarhalvåret ge relativt goda utbyten med små korttidslager i princip förrådsberedare för tapp— varmvatten. För att ge väsentliga tillskott för uppvärmningsändamål, däremot, måste ett solvärmesystem innehålla ett säsongslager. Rådets verksamhet på solvär- meområdet är därför nära kopplad till forskning, utveckling och experimentbyg— gande av stora solfångarsystem med värmelager.

Solvärmesystemens ekonomi är speciell och extrem i den meningen att nästan hela kostnaden är knuten till investeringen. Driftkostnaderna begränsas till driv- energi för cirkulationspumpar och till underhåll och tillsyn. En smula tillspetsat kan det påstås att kostnaderna för många års värmeproduktion måste betalas i förskott.

Solvärmeutvecklingen har i relativt stor utsträckning dominerats av systemutveck— ling via BFR:s experimentbyggnadsverksamhet. Utvecklingen har följt ett antal linjer karaktäriserade av tillämpningen. I flertalet fall har solfångaren varit av den plana typen. Utvecklingsarbetet har vanligen gjorts av konsulter medan rollen som utvärderare oftast har innehafts av någon högskoleinstitution. Resultaten av utvärderingarna har återförts till konstruktören, som har kunnat utnyttja det i

kommande systemkonstruktioner och till högskolor för bl a värdering av kom- ponenter och utveckling och optimering av system.

Ekonomi BFRs delprogram för aktiv solvärme har under innevarande treårsperiod en budget på ca 5 Mkr per år. Av beviljade anslag har ca en tredjedel gått till högskolorna, en tredjedel till institut (huvudsakligen Studsvik, SMHI och Statens provnings- anstalt) och den sista tredjedelen till övriga företag inklusive konsultföretag.

Det ekonomiska läget på bidragssidan är bekymmersamt. Beviljningar av projekt sker först efter en mycket stram prioritering samtidigt som stora ansträngningar görs för att finna former för samfinansiering. Vad gäller lånemedel föreligger inte samma bristsituation. I och med att ett experimentbygge kräver bidragsmedel för förstudie, projektering, mätning och utvärderingar är den reella situationen emel- lertid att även fullskalebyggandet kommer att påverkas.

Statens energiverk har i allt högre grad engagerat sig i solvärmeteknik. Medel från energiverket till solvärme-FoU utgår dock i huvudsak till långsiktig kom— petensuppbyggnad vid högskolor och institut. Utöver statens energiverk har Vat- tenfall/Älvkarleby samt Svensk energiutveckling AB betydande resurser för FUD- verksamhet.

STU har under innevarande trepårsperiod successivt skurit ned sitt stöd till solfångarutveckling. Numera utgår medel endast till solvärmeteknik för industriella processer.

P nd h lanr vrk mh

Högskolor Forskning har bedrivits vid CTH och KTH samt i begränsad omfattning vid LuTH, LiTH och Högskolan i Falun/Borlänge. Fyra doktorsavhandlingar med anknytning till BFR-projekt har publicerats.

Vid CTH, installationsteknik fortsätter Torbjörn Jilar till 100% på sin mellantjänst. Jan-Olof Dalenbäck fortsätter på sitt doktorandarbete till 50%. Dalenbäcks avhand— ling kommer att innebära "...en fördjupning inom området systemteknik i samband med värmepump- och solvärmetilllämpningar med tyngdpunkt på stora system med solfångare och värmelager". Avhandlingen beräknas bli klar i juli 1989.

Två doktorandarbeten pågår för närvarande vid KTH. Beträffande Peter Kjaerboe, Avd för uppvärmning- och ventilationsteknik, diskuteras en inriktning mot att utveckla ett solfångarsystem där självcirkulation är säkerställd genom att utnytt- ja produktion av ånga. Per Isakssons, Mätcentralen, inriktning är stora solvärme- centralers systemteknik och arbetet baserar sig på utvärderingsresultat från Ny—' kvarnanläggningen. Monika Söderlund fortsätter sina doktorandstudier vid LuTH, Avdelningen för Vattenteknik.

Utöver dessa BFR—finansierade forskare stöder statens energiverk en forskartjänst på mellannivå vid CTH, institutionen för fysik, samt insatser vid högskolan i Falun/Borlänge.

Experimentbyggande Experimentbyggandet intar en central plats i BFR's FoU-strategi. I takt med utvecklingen av solvärmeteknik har experimentbyggandets tonvikt i någon mån

35 förskjutits från att gälla teknikprövning till att utveckla kostnadseffektiva system.

Enligt erfarenheterna kan kostnadseffektiva system bara fås om mycket enkla system används. Det är viktigt att driva denna utveckling i experimentbyggande.

Stora system - gruppsystem Med gruppsystem menas oftast att solfångarna är markplacerade och att säsongs- eller korttidslagret är placerat fritt från byggnader. Ett gruppsystem kan dock även ha solfångare som är takplacerade. Enkelt uttryckt sker värmeförsörjningen i ett gruppsystem till flera byggnader via ett utsträckt kulvertnät medan den i ett huseget system sker till en eller ett par byggnader via ett mer lokalt kulvertnät.

Inom ramen för Byggforskningsrådets FoU—program pågår viktiga projekt för att utveckla isolerade groplager som är en förutsättning för solvärmeintroduktion på gruppcentral nivå.

Beträffande stora system med korttidslager görs betydande framsteg. Anläggningen i Nykvarn utvärderas för närvarande och pekar på mycket goda driftsresultat. I en anläggning för f järrvärmenätet i Falkenberg anges ytterligare möjliga kostnads- och prestandavinster (med 6% realränta är värmekostnaden beräknad till 42 öre kWh).

Ett solvärmesystem måste alltid innehålla någon form av lagringsmöjlighet för att utjämna mellan värmekällans och belastningens fluktuationer. Enda undantaget skulle eventuellt kunna sägas vara exempel där solfångarfält är direktanslutna till ett f järrvärmenät.

Ett väl fungerande och rätt dimensionerat lager är alltså en förutsättning för en effektiv solvärmeanläggning. Flera typer av lager och lagringsmedier har prövats: vattentankar, borrhål i lera och berg, fasomvandlingslager innehållande saltbildnin- gar m fl.

Intresset har blivit allt mer koncentrerat till vattenlager, vilket har inneburit en naturlig koppling till att utveckla högeffektiva plana solfångare med moderata temperaturer. Fasomvandlingslagren har ännu inte visat sig vara ekonomiskt kon— kurrenskraftiga. Borrhålslagren har några för solvärmen besvärande egenskaper. Bl a är de termiskt tröga, dvs det är svårt att ta ut stora effekter. Man behöver ett kompletterande vattenlager för att jämna ut effekttopparna.

I syfte att utreda en storskalig solvärmeanläggnings konkurrenskraft har BFR finansierat en utredning som jämför solvärme med andra försörjningsalternativ, för uppvärmning av de centrala delarna av Kungälvs stad. Anläggningen bygger på erfarenheter från Lyckeboanläggningen, dvs systemet består av ett solfångarfält och ett säsongslager i bergrum. Projektet indikerar Sveriges ledande ställning vad gäller säsongslagrad solvärme. Utredningen är förankrad i känd kunskap om sy- stemuppbyggnad samt kända resultat om både solfångarfält och lager. Projektet är avrapporterat under oktober 1988 och kommer att bli föremål för omfattande diskussioner i och med dess strategiska betydelse.

Små system - husegna system Med husegna system menas att solfångarna är placerade på en byggnad, oftast dess tak, och att värmelagret är placerat inom byggnaden, dvs med nuvarande lagringsteknik används korttidsvärmelagring.

System med takintegrerade solfångare har genomgått en snabb utveckling och upp— visar idag mycket goda tekniska och ekonomiska prestanda. Utvecklingen har drivits i experimentbyggande och med bostadslån kan nu anläggningar byggas kommersiellt. Byggmetoderna kan dock utvecklas rationellare på plats eller eventuellt genom elementbyggeri vilket med fördel kan prövas i experimentbygg— nadsprojekt. Detsamma gäller den arkitektoniska utformningen. Den utveckling som via STU och BFR drivits för att utveckla kostnadseffektiva villasystem kommer sannolikt att kunna prövas i fullskala i experimentbyggande.

Statens provningsanstalt genomför just nu en utvärdering av 13 tappvatten- och uppvärmningsanläggningar. Projektet samfinansieras med statens energiverk.

Beträffande husegna solvärmesystem är dessa beroende av en omfattande utveck— ling för att kostnaderna skall närma sig dem för traditionella system. Sådana system med lägre kostnader är redan i sikte men för att erhålla större energi- täckning krävs, som tidigare nämnts, stora framsteg för nya lagertyper. En i ett kortare perspektiv mer realistisk utveckling bygger på en utveckling av kombine- rade passiva/a'ktiva system i hus med låga energi- och ef fektbehov.

Solfångarutveckling Huvudkomponenten i ett solvärmesystem är själva solfångaren. Flera solfångartyper har provats i anläggningar av varierande storlek. Den för svenska förhållanden lämpligaste typen för byggnadsuppvärmning är f n plana solfångare med drifttem- peraturer i området 30-900C.

En stor - och för svenska förhållanden avgörande - fördel är att en plan solfån- gare inte kräver direkt solstrålning, utan också tillgodogör sig energi från den diffusa himmelsstrålningen.

Svensktillverkade solfångare har under flerårig praktisk drift visat hög effektivitet och god beständighet mot klimatets påfrestningar. Solfångarpriserna är på väg ned mot en nivå som kan ge värme för bebyggelseändamål i kostnadsparitet med vad andra system förmår.

Den svenska plana solfångaren är idag ledande både vad gäller kostnad och pre— standa. Utvecklingen har skett i samarbete mellan högskolor och industri och tekniken har prövats i experimentbyggande. Sådana kan man på ett effektivt sätt ytterligare utveckla tillverknings- och monteringsmetoder för stora modulsolfång- are.

För plana solfångare för solfångarfält finns två utvecklingslinjer karaktäriserade främst av olika tillverkningsfilosofier. Den ena typen, som har prövats längst, består av 6 m långa fabriksbyggda moduler. Den andra typen tillverkas på plats och kan därför byggas i godtyckliga längder - upp till 150 rn har diskuterats. Båda varianterna prövas f n i experimentbyggen. I ett samarbetsprojekt undersöks också möjligheten att förbättra prestanda med hjälp av speglar. 1 experimentbyggandet kommer fortsättningsvis rationellare byggmetoder för solfångarfält att studeras.

Mindre plana solfångare finns idag på marknaden. Ytterligare några, där man i konstruktionen speciellt tagit hänsyn till rationell tillverkning, prövas för när- varande inom experimentbyggnadsprogrammet. Nya tillverkningsmedel och material bör studeras. Komponenter som bedöms vara utvecklingsbara är täckglas, absor- bator samt konvektionshinder. Transparanta isoleringar kan i framtiden spela en viktig effektivitetshöjande roll och har därför liksom de övriga en hög prioritet i forskningen.

Andra applikationer som i ett mer långsiktigt perspektiv kan vara intressanta att värdera är luftsolfångare. I den mån högtemperaturlager utvecklas och provas kan koncentrerande solfångare vinna framsteg. Extrema lågtemperatursystem med ogla— sade solfångare hör till den andra ytterligheten. En förutsättning för dessa är alltså lager- och byggnadstekniska innovationer. Samtliga ovan nämnda solfångar- typer bör dock först studeras utifrån systemaspekten och utvecklingsmöjligheterna.

Utvecklingen av koncentrerade solfångare stöds av statens energiverk.

System- och driftsprinciper Bland angelägna systemstudier kan nämnas:

Framtagning av dimensioneringsmetoder för solvärmesystem med säsongslagring av olika slag (vatten, mark)

- Framtagning av dimensioneringsmetoder för solvärmesystem med korttidslagring

Studier av samspelet mellan solvärme och andra värmeslag huvudsakligen olika slags lagerutnyttjande. Också viktiga, men med lägre prioritet är:

- Studier av solvärmesystems flexibilitet för utbyggnad och driftändring (ex sammanslagning av husegna till gruppsystem, topplast istället för baslasttäckning)

- Studier av lastprofilens betydelse för storleks dimensioneringen.

- Studier av värmeförluster från principiellt olika kopplingsprinciper.

Provning och standardisering Utveckling av metoder för provning av solvärmesystem och komponenter samt material fortsätter vid statens provningsanstalt inom ramen för motsvarande projekt inom IEA's program Solar Heating and Cooling. Samarbete mellan SP och Studsvik har etablerats och bör fortsätta.

En svensk standardiseringskommitté arbetar i kontakt med en internationell kom- mitté inom ISO. BFR stöder verksamheten i begränsad omfattning. Syftet är att i följa och påverka arbetet inom ISO och överföra ISO's standard till svensk stan— l dard. En inte oväsentlig fördel är också att EG sannolikt adopterar ISOs förslag.

, Statens insats motiveras av att industrin inte förfogar över medel för standardise— ringsinsatser. Arbetet är unikt så tillvida att standardiseringsfrågorna behandlas på ! ett tidigt stadium i teknikutvecklingen.

» Fortsatt provning av nya material, och livstidsbestämning av dessa, är viktiga insatser. Dessutom bör metoder för prestandaprovning av kompletta solfångarsy- stem utvecklas. Inte minst är provning viktig i garantisammanhang. Det påbörjade arbetet med P-märkning är viktigt och bör fortsätta.

Beräkningsmodeller Två simuleringsmodeller har utvecklats inom delprogrammet.

I samband med planeringen av Lambohovanläggningen påbörjades vid LiTH kon- struktionen av en simuleringsmodell kallad SIMSYS, avsedd att simulera denna anläggning. Modellen har senare i samarbete med avdelningen för installations- teknik vid CTH utvecklats och gjorts mer generell. Denna modell har använts för att simulera anläggningarna i Ingelstad, Lambohov, Lyckebo m fl. Den har också utnyttjats i samband med internationellt samarbete inom IEA.

Vid Studsvik har man utvecklat en optimeringsmodell kallad MINSUN. Den är ut- vecklad för att med rimliga datortider kunna användas för att optimera stora system, dvs systematiskt variera väsentliga parametrar och söka den ekonomiskt bästa kombinationen. Modellen har till stor del utvecklats inom det IEA-projekt som har behandlat solvärmesystem med årslager. Där har särskilt Kanada bidragit till utvecklingen. Modellen har i Sverige utnyttjats vid utvärderingar bl a Lyc- kebo, och vid projekteringar av stora anläggningar.

Just nu pågår ett projekt vid högskolan i Borlänge/Falun där syftet är att utröna möjligheterna att med hjälp av kommersiellt tillgänglig CAD-teknik och grafikpro- gramvara åstadkomma ett lätthanterligt simuleringsverktyg innehållande en detal— jerad simuleringsmodell för solvärmesystem.

l Arbetet med att utveckla användarvänliga metoder för systembeskrivningar är an- ' geläget. Vidare bör fortsatta insatser göras för att verifiera modellernas över- . enstämmelse med verkliga förhållanden. Det finns också behov av att ytterligare * förfina typiska värmelastprofiler för uppvärmning och tappvarmvatten.

Internationellt samarbete Betydande delar av Fan-budgeten avdelas för internationell verksamhet. Huvud- motivet för detta är att FoU i samverkan höjer kostnadseffektiviteten.

Det internationella samarbetet pågår inom IEA SH&C inom följande delområden med BFR som representant i executivekommitteen och finansiär.

Annex III, Provning av solfångare och solvärmesystem. Annex VII, Solvärmesystem med årslager.

- Annex IX, Solinstrålning och solinstrålningsmätningar. - Annex X, Materialforskning inom solvärmeområdet.

Inom Nordiska Byggforskningsorganens Samarbetsgrupp (NBS) finns en arbetsgrupp för energi med undergruppen NBS—E—sol. I gruppen drivs bl a frågor av infor- mationskaraktär. Det gäller t ex gemensamt deltagande vid utställningar, gemen— samt News-letter, samt nordiska solvärmeseminarier. Genom gruppens försorg har ett anslag beviljats av Nordtest för samnordisk utveckling av testmetoder. Inom ramen för BFR's bilaterala avtal om forskarutbyte har en svensk solanlägg- ning byggts i Ungern. I dagsläget övervägs en kommersialiserad fas.

Genomförande av FoU—planan

De FoU-insatser som hittills bedrivits på solvärmeområdet har givit resultat som de senare åren i ökande utsträckning fått erkännande från den internationella forskarvärlden. Som ett resultat av de tidigare relativt höga FoU-nivåerna, en konsekvent FoU-inriktning mot utveckling av den plana solfångaren samt system-

utveckling av teknik anpassad för vårt klimat, har god kunskap utvecklats om utformning och dimensioneringsprinciper för solvärmesystem. Svenska solfångare har idag en hög kvalitet samt en ledande ställning i fråga om relationen prestan- da/ekonomi.

Trots dessa framgångar är solvärmen inte konkurrenskraftig gentemot traditionella alternativ. De miljöavgifter som nu diskuteras kan emellertid komma att förändra detta förhållande. I och med att serietillverkning kommer till stånd samt genom att miljökostnader belastar övriga energislag närmar sig kostnaderna för solvärme snabbt kostnaderna för traditionell teknik. Takintegrerade solfångare för flerbo- stadshus ligger dock redan nu kostnadsmässigt i nivå med elvärme då de liksom övriga åtgärder inräknas i låneunderlaget.

Det kan konstateras att flera stora solvärmesystem idag tekniskt sett är klara för en marknadsintroduktion. FoU—inriktningen är i hög grad beroende av tidpunkten för detta. BFR anser det troligt att det sker under senare delen av 1990—talet. Målet för FoU-verksamheten fram till dess är att successivt utveckla systemens kostnadsseffektivitet och prestanda på ett för bebyggelsen optimalt sätt t ex ekonomiskt rimligt låga temperaturnivåer. Samtidigt är det viktigt att marknads— introduktionen förbereds för de system som senare beräknas få ett genombrott, t ex genom de nu påbörjade provnings— och standardiseringsarbetena, informatins- insatser samt utveckling av användarvänliga dimensioneringsverktyg.

I och med de neddragna anslagsnivåerna i form av FoU-medel och statsbidrag, är solvärmeindustrin inne i ett kritiskt skede. Den FoU-strategi som utvecklats vid BFR starka kopplingar högskola—forskningsinstitut-industri, innebär i sig en viss, om än inte tillräcklig, industriell stimulans. Ökade insatser i form av experiment- och demonstrationsbyggande behövs därför för att skapa förutsättningar inom om— råden som erbjuder begränsade potentialer men ändå är av vikt för industrins överlevnad.

Förutom den viktiga roll högskolorna spelar i utvecklingen av solvärmetekniken är det av stor betydelse att de i framtiden kan sörja för en god grundutbildning. Detta ställer krav på ökad forskning på doktorandnivå - minst en till två dok- torandtjänster. Detta medger också teoretisk fördjupad forskning inriktad mot framtidens problem. Högskoleforskningen har också sin givna plats när det gäller detaljutveckling av kostnadseffektiva komponenter. Även här bör en förstärkning komma till stånd.

Experimentbyggandet bör ha en fortsatt central roll i FoU-arbetet. Inte minst viktig är kopplingen till högskoleverksamheten. För huvuddelen av forskningen- som skall vara praktiskt orienterad - innebär experimentbyggandet en viktig re- surs, medan det för den grundläggande forskningen fungerar som drivkraft och kompetensuppbyggare för arbetet med att formulera utvecklingsmålen. Tillsammans med pilotprojektverksamhet ges goda möjligheter att pröva teoretiskt bearbetade systemidéer och göra teorier mer verklighetsförankrade.

Vidare utvecklingen av solvärmesystem innehållande isolerade gropmagasin för årslagring (5 000-50 000 ms) kommer att kräva stora FoU— och experimentbygg— nadsinsatser.

I ett längre perspektiv är globala miljöproblem den viktigaste pådrivaren för ökat utnyttjande av förnybara energikällor. I Brundtlandkommissionens rapport "Vår gemensamma framtid”, redovisas sammanfattningsvis att ett lågenergi-scenario är det enda realistiska alternativet för världen på 2000-talet. Detta medför en drama- tiskt ökad användning av förnybara energikällor enligt kommissionen. Rapportens

slutsats är att industriländerna innan år 2020 måste reducera sin energiförbrukning per invånare med 50% i förhållande till idag. Samtidigt skall utvecklingsländerna tilldelas en ökning på 30% per invånare i förhållande till dagens nivå. Ur detta perspektiv bör en en fortsatt god teknikutveckling ge goda förutsättningar för svensk export av teknik och kunskaper.

Tidigare beräkningar har visat att solenergi kommer att kunna ge ett väsentligt bidrag till svensk energiförsörjning. Med utgångspunkt i dagens teknologi är den med känd teknik möjliga solvärmepotentialen i byggnadsmassan vid början av 2000-talet beräknad till:

Tappvarmvatten för fristående 6,9 TWh byggnader och flerbostadshus

Kombinerade system: - Fristående byggnader - Flerbostadshus

Gruppcentral- coh f järrvärmesystem: - utan lager - med lager

Solvärme är en av de värmetekniker som orsakar minst skada på miljön. Utrednin— gen om en solvärmeanläggning i Kungälv redovisas solvärmens relativa miljöförbät- trande funktion.

Budget För att uppnå de mål som uppställts för solvärmetekniken spelar experimentbygg— nadsverksamheten en nyckelroll. I en väl styrd form och med bestämda mål kan experimentbyggandet fungera som drivkraft för grundläggande forskning och kompetensuppbyggnad samtidigt som effektiva kanaler mellan de medverkande aktörerna upprätthålls.

Den fortsatta FoU-modellen bör baseras på en växelvis användning och stark koppling mellan ett kortsiktigt inriktat experimentbyggande och mer långsiktigt inriktad forskning där utvecklingsmålen identifieras.

För att effektivt driva FoU—verksamheten är det nödvändigt att styra mot bestäm- da mål. Om experimentbyggandet och därtill knuten forskning dessutom inriktas längs flera utvecklingslinjer samtidigt ökar förutsättningarna för en accelererad teknikutveckling. Rådet menar att en sådan strategi är att föredra i nuläget och att forskarvärldens och branschens förutsättningar medger detta. En förutsättning är dock att vissa förstärkningar kommer till stånd enligt det föregående.

Rådet anser att det är angeläget att i dagsläget påbörja systemstudier som be- handlar framtida möjligheter för andra solfångartyper. Denna beredskap är an- gelägen inte minst med hänsyn till miljöfrågorna.

Det kan finnas skäl till att överväga stödformer som tar vid där experimentbyg- gandets FoU upphör, t ex teknikupphandlingsstöd. Inom de byggnadsnära tillämp- ningarna finns exempel på solvärmetillämpningar som idag är fullt tekniskt utvecklade och mycket nära ekonomisk konkurrenskraft. Exempel är gruppcentra- ler, takintegrerade solfångare i flerbostadshus, badanläggningar etc.

Solvärmeforskningen erhåller idag anslag huvudsakligen genom medel från BFR och statens energiverk, där BFR ansvarar för system i storlek upp till gruppcentralnivå och statens energiverk för f järrvärmetilllämpningar. Förhållandet är det att fler- talet av de områden som kräver insatser i mångt är beroende av tillämpningen: solfångarutveckling, systemutveckling med lager etc. BFR avser att fortsätta att fördjupa samrådet med statens energiverk och STU för att undvika dubbelarbete samt att verksamheter kan "falla mellan borden".

BFR avser att driva FoU-verksamheten inom solvärmeområdet med den inriktning som beskrivits ovan. Rådet förutser ett behov av medel i storleksordningen minst 10 Mkr/år för att uppnå högt ställda mål med kraftigt minskad miljöbelastning. Alla lägre nivåer kommer att medföra inskränkningar i möjligheterna att utveckla och uppnå solvärmeteknikens potential. Om insatserna inom statens energiverks solvärmeforskning minskas måste detta kompenseras genom ytterligare ökat stöd från BFR.

ENERGILAGRING

Nuvarande inriktning och mål

Ett energilager producerar ingen värme men medger ökad produktion och effek- tivare utnyttjande av anläggningar för värmeproduktion. God teknik för att lagra energi är en nödvändighet för ett mer effektivt utnyttjande av t ex solvärme. Även de tekniska och ekonomiska förutsättningarna för utnyttjande av andra intermittenta värmekällor ökar om man har tillgång till värmelager.

Ett energilager kan också tjäna som utjämningsmagasin vid variationer i ener- giförbrukningen. Energin i systemet blir därmed billigare; produktionsenheter och distributionssystem kan göras mindre. Utbyggnad av ny effekt kostar enligt miljö- och energidepartementets beräkningar 6000-8000 kr per kWeleffekt.

Ett lager kan dessutom vara attraktivt ur värmedistributionssynpunkt (då lagret ger en ökad leveranssäkerhet genom att det kan användas vid produktionsstopp) och ur miljösynpunkt genom att emissionsmängden minskas vid t ex förbränning av fossila bränslen på grund av bättre utnyttjande av spillvärmekällor.

av värmekälla är dels en kostnadsfråga och dels en fråga om temperaturnivå. De vanligaste är solvärme, fjärrvärme och olika spillvärmekällor. Energin kan också utnyttjas direkt med hjälp av värmepump. Ett flertal värmekällor finns som kan användas för att ladda ett värmelager. Valet ]

Inom det statliga energiforskningsprogrammet har utvecklingen av teknik för lagring pågått sedan 1978. Programorganen BFR, STU och NE (numera statens energiverk) har satsat ca 12 Mkr/år i bidrag till forskning och ca 20 Mkr/år i lån till fullskaleprojekt under perioden 1984- 87. FoU- insatserna för energilagring koordineras mellan BFR, STU och Statens energiverk.

Delprogrammet har hittills omfattat lagringsteknik som rör bebyggelsens värmeför- sörjning. BFR's anslag är ca 5 Mkr/år i bidrag. För projekt i full skala utnyttjas experimentbyggnadslån.

Målet för verksamheten är att utveckla och effektivisera energisystem genom att kunna optimera dimensioneringen av produktionsanläggningar och därmed göra betydande vinster både ekonomiskt och miljömässigt.

Verksamheten syftar till:

Långsiktig kunskapsuppbyggnad vid universitet och högskolor Målinriktad experimentverksamhet där lagerfunktionen ingår som väsentlig del i nya systemlösningar Mätning, utvärdering och dokumentation av FoU- och experimentbyggnads- verksamhet Internationellt, tekniskt och v'etenskapligt samarbete.

Värmelagringsteknikerna indelas ofta efter det material som används som lagrings— medium, t ex vatten, mark och akviferer. Säsongs— och korttidslagring är andra indelningar, liksom högtemperatur- respektive lågtemperaturlager. Följande teknis- ka system är nu framtagna och fullskaleanläggningar finns i drift.

Värmelager i jord Värmeväxlingen till marklagren sker med smala plaströr nedförda till 15-30 m djup. Lagertemperaturen pendlar mellar +2 och +300C och värmepump används för uttag. I torv lägges vanligen horisontella rörsystem.

Borrhålslager i berg I berg kan värme lagras upp till temperaturer på ca lOOOC. .Överföringen av värme sker i 150 mm borrhål genom öppen vattencirkulation eller i slutna innerrör. Lagren är oisolerade och måste vara av storleksordningen 200 000 m8 för att få små relativa värmeförluster. Borrhålslager kan även användas vid låga temperaturer om värmepump ingår i systemet.

Ståltankar Lagring av hetvatten i ståltankar används mest för korttids— lagring och storlekarna varierar mellan 2 000 och 30 000 m3. Varmvatten har hög lagringskapacitet och medger stora, snabba effektuttagTekniken är kommersiell idag.

Gropmagasin i mark Gropmagasin kan byggas i både jord och berg för lagring av varmvatten upp till 1000C. De största problemen är vatten— tätning och värmeisolering, eftersom groparna vanligen når under grundvattenytan. Intressanta storlekar är från 10 000 till 50 000 m3 och de kan bli alternativ till ståltankarna.

Bergrum Lagring av hetvatten i oisolerade bergrum är en storskalig teknik för både kort- och långtidsutjämning av värmepro- duktion och behov. På grund av värmeförluster och ekonomi bör lagren ha en storlek av upp till 3-500 000 m3 vilket utsluter användning som enbart korttidslager. Nedlagda gruvor används också som säsongslager för sjövärme.

Akviferer Att utnyttja grundvattenmagasinen i jord och berg för vår- melagring utgör minsta ingreppen på undergrunden och de är också de billigaste lagringssystemen. Brunnsbyggandet för in- och uttag av vatten är känd teknik, men de vattenkemiska problemen måste noga beaktas i synnerhet vid högre lagrings- temperaturer, liksom värmeförlusterna. Akviferlagren är också lämpliga för ett dubbelutnyttjande med kyla— och värmelag- ring för sommar respektive vinter. För detta finns anläggnin- gar byggda på kommersiell basis.

Kunskapsläget för själva lagringsteknikerna är gott men ytterligare specialkun— nande om byggandet behövs, liksom systemerfarenheter för att utnyttja lagren på bästa sätt. För kemisk energilagring krävs teknikgenombrott för att systemen ska bli intressanta och då främst som korttidslager. För latent energilagring (saltsmäl- tor eller vatten/is) stöder BFR några mät- och utvärderingsprojekt. Satsning på f ullskaleprojekt planeras.

Sverige är en av de ledande nationerna vad gäller energilagring. Såväl våra teo— retiska som praktiska erfarenheter har förts ut internationellt och en exportmark— nad är möjlig i framtiden.

P åend ch lanerad verks mhet

Allmänt Tekniken för storskalig energilagring har haft en god utveckling under 80—talet. Avgörande utvecklingssteg har kunnat tas genom byggandet av fullskaleprojekt. Nu är 25-30 anläggningar i drift och erfarenheterna från systemen är i stort sett goda. Undermarksbaserade lager har visat sig vara mest lämpliga för de vanliga geologiska formationerna i Sverige; nämligen urberg, åsar och lerområden.

I fullskaleprojekten har olika systemkombinationer med värmekällor och värme- produktion testats och en realistisk utvärdering kunnat ske. Entreprenörer och industri har också involverats i forskningen och anläggningarna har varit en bra demonstration av tekniken för användarna.

Energilagrens ekonomi är starkt beroende av i vilket system av värmekällor och värmeproduktion som lagren nyttjas. Lagren är dyra att bygga och får därmed höga kapitalkostnader som ska betalas med lägre driftkostnader i det totala vär- mesystemet.

Målsättningen att kunna bygga lagren för en specifik investeringskostnad av l-2 kr/KWh har till vissa delar uppnåtts.

Kapitalkostnaderna varierar mellan 5—30 öre/kWh, beräknad med 6 proc ränta och 20 års amortering. Främst bör gropmagasinen göras billigare och kostnaderna generellt sänkas för de flesta lagertyperna med ca 30 procent. Lager kan också medverka vid konverteringen från elbaserade värmesystem.

Med värmelagring kan primärproduktionen av värme minska, göras effektivare och därmed bidra till en bättre miljö. Successivt ökande kunskaper om möjligheterna att kvantifiera miljökostnader leder till förmånligare kostnader för energilager. Om lagren används med många omsättningar per år (korttidslager) minskar kostnaderna räknat per kWh betydligt. De mest lönsamma tillämpningarna synes nu vara: lagring av värme, kyla och spillvärme i akviferer - korttidslager i ståltankar från värmeproduktion spillvärme (industri och sopor) i borrhålslager samt solvärme i bergrumslager sol/luftvärme i marklager

Erfarenheterna kan sammanfattas i några punkter som samtidigt ger impulser till det fortsatta arbetet: Den väsentliga tekniken för flera former av lager behärskas (se dock nedan) - Lagrets "plats" i systemet behöver utredas ytterligare - Kostnaderna för lagret behöver sänkas 20-40%. Detta gäller säsongslager. Om den inlagrade energimängden räknas _om till sparad elenergiproduktion förbätt— ras ekonomin betydligt. - Fullskaleprojekt ger god utveckling mot kommersiell tillämpning. Fler demon— strationspro jekt behövs

Säsongslager bör vara storskaliga

Inom flera tekniker är vi nu mogna att genomföra en bred satsning på fullskale— projekt finansierade med experimentbyggnadslån med noggranna mät- och utvär- deringsprojekt i syfte att nå de uppställda målen.

Systemen med värme— och kyla- tillämpningar i kontorshus m m bedöms så intres- santa att en breddad verksamhet inom detta fält är motiverad. Att effektivt lagra kyla kräver breddning av forskningsinsatserna mot latenta system och fler mät-,

utvärderings och dimensioneringsprojekt. Internationella samarbetsprojekt inom kyllager planeras. Efterfrågan på kyllager förvänyas öka. Kyllager spar el mer effektivt än värmelager (ca 2 gånger)!

Forskningssammarbetet både i Sverige och internationellt inriktas nu på andra generationens FoU ett samtidigt utnyttjande av värme och kyla från akvifer— 'och berglagersystem: intensifierade studier av vattenkemins inverkan och vatten-

behandlingsmetoder m m. Forskningen inriktas också på att ytterligare klargöra lagrets roll i energisystemet samt integration och samarbete med övrig energi- forskning. På sikt torde lagren kunna konkurrera ännu bättre genom ändrade energiprisrelationer, effektbrist och miljöfördelar.

Intresset och metoderna för att utjämna värmekällor, energiproduktion och ef- fektkrav med behoven av värme, kyla, elkraft har funnits länge och har accelerats med införande av tidstaxor för el. Kakelugnar, cisternar, tunga hus, isstackar, batterier är energisparteknik där många års erfarenheter finns. Dessa erfarenheter bör utnyttjas i fortsatt forskning. Exempel är tankar, keramer, stenmagasin, smältvärmelager och islager.

Utvecklingen bör ha som huvudmål de närmaste åren att inriktas på följande insatser: - Systemfrågor; förenklingar, simuleringar, optimeringar - Kostnadssänkning om 20-40% - Införandefrågor

Lagerfrågorna bör ses i ett nationalekonomiskt perspektiv och vara kopplade till frågor om infrastruktur, dvs ingå som en självklar del i en kommuns energisystem.

Tillämpningar Koncentration bör ske mot tillämpningar av system som har visat sig lovande:

Akviferer: I kombination med värmepump, sjövärmekombinationer kyla/värmeapplikationer spillvärmetillämpningar. Högtempe- ratur och lågtemperaturtillämpning. Forskningsinsatser om vattenkemi, brunnsutformning och värmeförluster

Gropar: Lager i kombination med t ex kraftvärme och eller Tät-

ning; Isolering; Släntstabilitet. Grundvattennivåns betydelse. Dränering. Blockfyllda berggropar.

Bergrum; Sanering av f d oljebergrum. Blockfyllda bergrum. Vat- tenkemiska problem. Gruvor; storskalig tillämpning.

Borrhålslager/ Säsongslager för höga temperaturer: sopvärme Bergakviferer; - spillvärme. Hybridlager i bergrum. Borrningsmetoder.

Foderrör i jord. Uppspräckt lager.

Värmelageri jord; Metoder för maskiner för markvärmeväxling. Plaströr och kopplingar i mark. Frysning och högtemperaturlagring i lera. Särskilt intressant är att utveckla kombinationslager för värme och kyla.

Latenta termo- Smältvärmelager i energisystem. kemiska fasta Kyla/islager. Grundforskning syftande till material: effekthöjning och billigare system. Kemiska material, el- värme. Korttidslagring. Lagring i byggnadsstomme, spillv- ärme, dygnslagring.

Fen-insatserna inom energilagring syftar således till effektivisering av energisystemen och minskning av produktionsanläggningar i synnerhet för produk— tion av ny el och värme.

Genomförande av FoU-planen

Den grundläggande kompetensuppbyggnaden är viktig och bör fortsätta. Inom ener- gilagringsområdet har BFR hittills satsat på institutioner på Chalmers, Lunds och Luleås tekniska högskolor samt forskningsinstitut som SGI och Studsvik. Dessa insatser bör löpa parallellt med utvecklingsinsatser som kommer med experiment— byggnadsprojekt. Satsningen på experimentbyggnadsprojekt bör intensifieras som ett viktigt led att via fullskaleprov föra ut' tekniken i kommersiell tillämpning. Vissa av de ovan beskrivna teknikerna står på tröskeln till kommersiell introduk- tion, vilket kräver rejält FoU-stöd. Risken är annars stor att gjorda insatser inte kan följas upp och att kunskapsuppbyggnaden går förlorad.

Samfinansiering provas och genomförs idag på skilda projekt. Positivt är att genom samarbete med främst STU och statens energiverk kan större övergripande projekt med stor energisparpotential stödjas. Medelstilldelningen på program är så konstruerad att de skilda segment inom vilka BFR, statens energiverk och STU arbetar inte skall kollidera för mycket. I stället sökes samfinansiering med bestäl- lare, i synnerhet vid fullskaleprojekt som innehåller förstudie-genomförande och mätning—utvärderingsprojekt. Beställaren kan då t ex bekosta förstudie och del av mät- och utvärderingsprojekten. Denna typ av samfinansiering uppfattar rådet positivt, ty f inansieringssättet stärker engagemanget runt projektet betydligt.

Konsekvenser för planen av ändrade anslagsvolymer BFR har genom en massiv och bred satsning på energilagring lyckats markera svensk teknologi och energiforskning internationellt. Viktigt för Sverige och för den internationella IEA-forskningen är att kunskaperna och erfarenheterna förval— tas.

Energilagringsforskningen har pågått på bred front i över 10 år. Under denna tid har några tekniska tillämpningar utkristalliserats som lovande. Korttidslagring i ståltankar indroducerats kommersiellt i stora system. För vissa av teknikerna krävs satsningar på fullskaleprojekt för att nå målet - den kommersiella tillämp— ningen. Dessa fullskaleprojekt, som finansieras med bl a experimentbyggnadslån, är utomordentligt viktiga för att komma över i ett tillämpningsskede från forsknin-

gen.

Om anslagen bibehålles på nuvarande neddragna nivå eller minskas kommer den långsiktiga och breda forskningen att få vidkännas en förhållandevis kraftig minskning. Bidragsresurserna kommer i stället att koncentreras på mätning och

får sannolikt sökas

utvärdering av nu pågående fullskaleprojekt. För förstudier andra finansiärer än BFR.

En ytterligare konsekvens av bebehållna eller minskade anslag är att BFR's kon— taktyta minskar - forskarna flyr kanske t o m utanför landet och därmed impulser och uppslag till FoU-projekt. Möjligheterna att utveckla energilager som främst effektreducerande faktor i energisystemen försvinner, och projektörerna får di- mensionera produktionsanläggningarna för maxlast, dvs de 4—5 kallaste dagarna i januari/februari.

Således kommer ett bibehållet eller minskat anslag att innebära hård prioritering i syfte att åtminstone kunna introducera någon lagringsteknik inom överskådlig tid. Anslagen kommer alltså att gallras och skäras hårt.

En kraftigt ökad anslagsvolym (i storleksordningen 20-50%) skulle på allvar kunna placera energilager som en central och viktig del i ett väl utvecklat energisystem där varierande användning kan balanseras mot en nära konstant producerad effekt. Värme— och kylbehov ställs i jämvikt med underlagrande markformationer som håller en nära idealisk cirkulationstemperatur för kontorsbyggnader, dvs "nollener— gihus" i stället för att tillföra energi både som värme och kyla!

Vägen till detta mål går över en målmedveten satsning inom energilagringsom- rådet med olika miljömässigt goda primärenergikällor, såsom solvärme, moderna miljömässigt goda värmepumpar och skilda f järrvärmesystem i bostadsnära tillämp- ningar.

; Förutom att kunna arbeta i ett brett teknikfält med olika systemspecifika tillämp- ningar anpassat till det svenska energisystemet behöver vi intensifiera och bredda den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden vid universitet och högskolor. Vi kan då engagera fler institutioner för skilda uppgifter och därmed öka bredden i forsk- ningen och diskussionerna om resultaten.

Forskningens resultat och framgångar är sannolikt inte linjärt beroende av ans- lagsvolymen eller mängden utan snarare exponentionellt ty diskussioner och enga- gemang följer säkert den kurvan beroende av hur många personer som kan enga- geras.

l * Det är enligt vår mening till gagn för utvecklingen om långsiktig forskning av i grundläggande karaktär kan bedrivas parallellt med tillämpad forskning, utveck— l ling och demonstration. Mål kan då uppställas på 5, 10 och 20 års sikt istället . för på endast 3—5 år vid krympande anslagsvolymer. l

VÄRMEPUMPSYSTEM

Nuvarande inriktning och mål

Mål Målet för verksamheten är att utveckla nya värmepumptekniker, att utveckla och stödja införandet av värmepumpsystem, som på kort sikt (3—5 år) kan ge betydan— de oljeersättning eller energibesparing, samt att utveckla strategiska tekniker för medelstora och större system med värmepumpar, särskilt med hänsyn till framtida fjärrvärme och kraftvärme.

Inriktning Delprogrammet omfattar värmepumpar och markvärme (naturvärme) inkl de vär— meupptagende systemen för alla tillämpningar som avser bebyggelsens värmeför— sörjning. Till delprogrammet hör även absorptionsvärmepumpar och värmetransfor— matorer. Båda systemteknikerna är strategiskt viktiga inför kärnkraftsavvecklingen.

Verksamheten kan indelas i tre huvudområden.

Långsiktig kunskapsuppbyggnad vid de tekniska högskolorna samt traditionell FoU-verksamhet kring processer, system och komponenter.

Målinriktad experimentverksamhet beträffande drivmotorer och nya systemlös— *,

ningar, samt gruppcentralteknik med värmepumpsystem för olika typer av 1 bostadsbebyggelse och lokaler. *

Utvecklingsarbete av allmän eller övergripande natur, som utbildnings— och informationsverksamhet, styrmedel, omgivningspåverkan, utvärdering av FoU- och experimentbyggnadsverksamhet och internationellt samarbete.

Budget För 3—årsperioden 1987/88-1989/90 kan nedstående budget redovisas:

1987188 125539 128912!) Totalt Milj.kr

Bidrag 5,4 6,0 3,0 14,4 Lån 1,0 12,0 3,0 16,0 Miljöfrågor

De miljöeffekter som olika typer av värmepumpteknik ger upphov till kan idag anses vara identifierade och i de flesta fall klarlagda. Jämfört med andra upp— värmningsformer är tekniken att betrakta som miljövänlig.

Pågående FoU inriktas på att förbättra dimensioneringsunderlaget för att på ett tekniskt och miljömässigt lämpligt sätt utnyttja olika typer av värmekällor. För värmekällor av typ sjöar och grundvattenmagasin, där flera nyttjare kan vara intresserade av samma resurs, är det viktigt att den totala kapaciteten hos vär- mekällan kan bestämmas. Detta för att undvika ett överuttag med negativa kon— sekvenser som följd. Detsamma gäller även för bergvärmesystem i de fall där flera anläggningar byggs nära varandra. För detta finns beräkningsmetoder utveck- lade.

Uppföljning och utvärdering av anläggningar i drift pågår fortlöpande. En fortsatt sådan verksamhet är viktig för att täcka in variationer i klimatvariabler, samt för att kunna finna eventuella långtidseffekter.

Hösten 1987 möttes de nordiska miljöministrarna i Oslo och beslutade om en 25- procentig reduktion av användningen av CFC 11, 12, 113, 114 och 115 till 1991 med utgångspunkt från användningen 1986.

Internationella beslut om minskad användning av freoner har senare tagits inom United Nations” (Montreal Protocol) med en 20-procentig reduktion till 1995. De nordiska länderna ser allvarligare på ozonproblemet och har därför hårdare be- stämmelser.

BFR's FoU-siffror till åtgärder på två principiellt skilda nivåer:

l. Kortsiktiga åtgärder i form av regler vid ingrepp i befintliga anläggningar, krav på uppsamling av freoner vid skrotning samt auktorisation vid arbeten på freon- sidan.

2. Långsiktig FoU-verksamhet för att finna alternativ till CFC-medier och pro— cesser.

Värmepumpsgruppens inriktning

I december 1980 tillsatte rådet en utvärderingsgrupp, med uppgift att tekniskt och ekonomiskt successivt utvärdera avslutade, pågående och kommande FoU- projekt under programperioderna, som underlag för nya beslut och inriktningar.

Utvärderingskriterierna är, att

- söka fastställa och karaktärisera de kunskaper som hittillsvarande FoU-verk— samhet givit (kunskapsläget)

- sätta in resultaten både i ett svenskt och internationellt perspektiv

- kvalitativa värderingar på vetenskaplig grund, avseende redan utfört arbete, samt på grundval av kritiken utforma slutsatser för fortsatt FoU-verksamhet

Gruppens sammansättning består av representanter från högskolor, forsknings- organ, konsulter och tillverkare.

I övrigt tjänstgör värmepumpgruppen som remissinstans för FoU—ansökningar, medverkan i framtagning av underlag för verksamhetsplaner, samt följer experi- mentbyggnadsverksamheten.

Publicerade rapporter är:

G1611984 Utvärdering av FoU-projekt 3-årsperioden 1978/79-1980/81 G10:1986 Utvärdering av FoU-projekt 3—årsperioden 1981/82—1983/84 G :1988 Utvärdering av FoU—projekt 3-årsperioden 1984/85-1986/87 är under tryckning G33zl988 Underlag för BFRs programplan 1981-84

G17:1983 " " " " 1984-87 G21:l986 " " " " 1987-90

Pågående och planerad varkaamhet

Vid årsskiftet 1987 fanns ungefär 140 000 st värmepumpar i drift inom landet och fördelade på tre stora marknader, nämligen småhus, flerbostadshus och grupp- centraler samt f järrvärmesystem.

Energiproduktionen från samtliga värmepumpinstallationer uppskattas till mellan 12—14 TWh/år brutto och till 8—10 TWh/år netto, eller lika stor produktion som från två kärnkraftaggregat.

Forskning och långsiktig kunskapsuppbyggnad Stöd lämnas till långsiktig kunskapuppbyggnad vid följande högskolor och forsk- ningsinstitut:

CTH Värmeteknik och maskinlära CTH Kemisk apparat- och anläggningsteknik KTH Mek. värme och kylteknik LTH Kemisk apparatteknik Studsvik Energy, System och distribution

För att få en effektivare långsiktig kunskapsuppbyggnad föreslås att institutioner— nas forskare genom basanslaget ges möjligheter att samarbeta med marknadens olika parter, som kunsulter, installatörer och tillverkare inom värmepumpområdet. Denna vertikala integrering skulle ge alla inblandade parter en '?feed back", t ex att: forskningsresultat kommer snabbare ut i praktisk användning installations— och projekteringserfarenheter återföres - tillverkareideér och marknadsinformation ger underlag för nya forskningsinsatser - den vertikala integreringen får inte utmynna i uppdragsforskning som till 100% stödes av en part

Forskning kring avsorptionssystem och värmetransformatorer måste i så fall redan nu förankras hos svenska tillverkare för framtida resultat i ev tillverkning inom landet.

I samarbetet forskare - tillverkare måste frågan om sekretess kring produkten lösas på ett för alla parter godtagbart sätt.

Samarbetsformerna måste också klarläggas. En kostnadsfördelning på 50—50% är att föredra, men blir troligen en förhandlingssak, där BFR bör medverka som opartiska.

Värmepumptekniken står och faller med frågan om att finna alternativa miljövän- liga arbetsmedier eller nya processer till 1995 enligt de krav som fastställts av Naturvårdsverket. Därför bör fortsatt långsiktig forskning ske vid nedanstående högskolor;

KTH - Mekanisk värmeteori och kylteknik: - Forskning kring nya arbetsmedier och processer i samarbete med CTH - Komponent och systemtekniken - Arbetscykler

CTH Värmeteknik och maskinlära: - Forskning kring nya arbetsmedier i samarbete med KTH Kompression/absorptionssystem

- Värmetransformatorer

52 - Förångareutveckling/fallfilm

CTH - Kemisk apparat- och anläggningsteknik: - Forskning kring nya arbetsmedier i samarbete med Värmeteknik och maskin- lära

CTH Installationsteknik: - Systemteknikstudier

LTH: Värmetransormatorer i samarbete med CTH

Studsvik Energy: - Kompression/absorptionssystem i samarbete med CTH och KTH

Ovanstående långsiktiga kunskapsuppbyggnadsprogram har helt och hållet inrikt- ning mot FoU för alternativa köldmedier i värmepumpsystem och alternativa nya värmepumpprocesser, som ersättning för nuvarande ozonförstörande CFC-medier i Värmepumptekniken.

Ingen annan teknik än värmepumpen har möjlighet att utnyttja de inhemska förnybara naturvärmekällorna av relativt låg temperatur, som ökas i värmepumpen till användbar temperatur för värmning av våra byggnader.

Ansvaret för den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden enligt ovanstående program bör ligga hos ett statligt organ, i detta fall BFR, då rådet sedan 1981 har er— farenhet, personkontakter och överblick inom området.

Under perioden har också rådet lämnat bidrag till fyra adjungerade professors- tjänster; varav en vid KTH, två vid CTH och en vid LuTH. En av tjänsterna vid CTH innehas av David Hodget från Capenhurst i England, för att föra in inter- nationell kunskap i den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden.

De fyra adjungerade professurerna representerar idag en väl sammansatt ämnes- grupp med erfarenheter från forskning, projektering, installation, tillverkning och marknad.

De i tidigare programperiod adjungerade professurerna bör bibehållas och förstår- kas, nämligen vid:

KTH - institutionen för mek. värmeteori och kylteknik

CTH — " " Värmeteknik och maskinlära CTH - " " installationsteknik LuTH — " " kemisk apparatteknik

Vid varje institution bör möjligheter ges i basanslaget att utexaminera 1-2 dok- torer och 2—3 licentiater under 6-årsperioden för att säkra marknadens behov av kvalificerade specialister i framtiden.

Konkreta exempel på pågående långsiktiga FoU-projekt vid institutionerna är:

KTH - Mek. värmeteori och kylteknik: - CFC-problematiken nya mediers egenskaper och detektering av CFC-medier - Komponenter i värmepumpsystem

- Cykler - analyser - Systemteknik

CTH—Värmeteknik och maskinlära: Nya arbetsmedier, speciellt icke azeotropa blandningar - Kompression/absorptionssystem

- Värmetransformatorer

- Väremöverföring i fallfilmsförångare

CTH Kemisk apparat— och anläggningsteknik: - Icke azeotropa blandningar - teoretiskt och experimentellt arbete

LTH: - Värmetransformatorer med självcirkulation

Studsvik Energy:

Kompressions/absorptionsvärmepumpar Ytaktiva tillsatser i fallfilmsapparatur - Liten sorptionskompressorvärmepump - Teknikbevakning kring ovanliga värmepumptyper

Konkreta exempel på pågående och planerade kortsiktiga FoU—områden är: - Värmepumpens roll i Sveriges framtida energisystem — det viktigaste området till 1990

- Utveckling av nya processer och vissa komponenter - Absorptionsvärmepumpar drivna av spillvärme Rökgaskondensering med värmepump - Värmepumpsystem för direktelvärmda småhus 3 - Systemorienterade styr— och reglersystem * - Genomgång, justering och uppföljning av befintliga experiment- bygg— * nadsanläggningar med värmepumpar - Drift-, service- och underhållssystem för värmepumpanläggningar - CFC-medier, som ersättning i nordiskt och internationellt samarbete - Förbränningsmotordrivna värmepumpar med Otto- Diesel eller Stirling-motorer för produktion av el/värme Rökgaskondensering med värmepump för miljöförbättringar * - Värmepumpsystem för kombinerad värmning/kylning l Direktförångningssystem med miljövänliga arbetsmedier " - Effektivare utnyttjande av naturvärmekällor ! Systemstudier "cost benefit - analyser" av olika energitekniker, där värme- % pumptekniken är en. Mål - vilka tekniker är mest kostnadseffektiva ur drivhuseffektsynpunkt?

I tidigare 3-årsperioder har basanslag utgått med cirka 5 Mkr varje period till våra högskolor och forskningsinstitut. Erfarenheter från två 3—årsperioder har visat att resultaten i flera fall inte svarar mot den stora medelinsatsen.

Med 6 års erfarenheter från den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden föreslås därför en delvis ändrad inriktning för den nya 6—årsperioden vid våra högskolor.

Experimentbyggnadsverksamhet

Under 1987-1988 har en samordnad utvärdering gjorts av alla experimentanläggnin- gar med installerade värmepumpar. Utvärderingen har genomförts av värmepump- gruppens medlemmar och avsett ett 50-tal projekt från 1980.

Resultaten visar att: - tillgängligheten i praktiken inte svarar mot den teoretiskt beräknade fler styr- och reglersystem fungerar ej - felaktiga systemtemperaturer förekommer

felaktiga inkopplingar har konstaterats

Generellt kan sägas, att insatser kräves från BFR's sida i form av genomgång och ändringar i systemen för högre tillgänglighet och större energibesparing. Detta arbete förutses kräva stora resurser i form av bidrag eller ytterligare lån.

Fortsatt experimentbyggnadsverksamhet är av största betydelse. Genom den får forskningen möjligheter att testa de teoretiska resultaten i praktiken.

Experimentverksamhet är också viktig för de system och komponenter i värme— pumptekniken, vilka i "cost benefit-analysen" visat sig vara av intresse i ett framtida svenskt energisystem. Exempel kan vara:

nya arbetsmedier kompression/absorptionssystem - fallfilmförångare effektivare styr— och reglersystem

Forskningen kring nya arbetsmedier måste kompletteras med experimentverksamhet på fältet. Under diskussion är en ombyggnad av en befintlig experimentbyggnads- anläggning i Kungälv för detta ändamål, där olika blandningar och nya rena arbetsmedier kan testas i full skala.

CFC—problematiken

Sedan 1982 pågår en långsiktig kunskapsuppbyggnad vid Chalmers inom området "Icke azeotropa blandningar av köldmedier" med bl a mätningar av värmeövergångstal, kompressorverkningsgrader och fysikaliska data.

Sedan 1983 pågår vid Chalmers och i Lund studier av absorptionsvärmepum- par och värmetransformatorer i form av kompetensuppbyggnad och utveck— ling av beräkningsmetoder.

En tjänst för en adjungerad professur är inrättad vid Lund 1986 i ämnet termokemiska sorptionsprocesser.

I oktober 1987 samlades den nordiska värmepumpgruppen inom NBS i Göteborg för diskussion om gemensamma aktiviteter för en minskning av ozonfarliga CFC—medier enligt Oslo—protokollet.

Beslut fattades om att sammanställa avslutade och pågående FoU—aktiviteter för samordning av CFC—forskningen inom Norden.

Vid ett senare möte i februari 1988 i Köpenhamn diskuterades och fastställdes ett frågeformulär till statliga organ och FoU—institutioner som underlag för ett ex— . pertmöte (workshop) på CTH i maj 1988. Från varje nordiskt land deltog fem '» experter inom CFC-området. Sverige (BFR) har ansvar för arbetets genomförande.

Expertmötet utmynnade i en arbetsplan med förslag till fortsatt erfarenhetsutbyte och gemensamma FoU—aktiviteter.

l i Inom IEA-Advanced Heat Pumps har Byggforskningsrådet genom CTH varit Opera- ting Agent för Annexes VI och VII, avseende studier av köldmedieblandningar för

högre temperaturer och utveckling av nya förångare. Arbetet beräknas avslutas under 1988.

I oktober 1987 sammanträffade delegater inom IEA-Heat Pump Center för diskus— sion om gemensamma aktiviteter inom CFC—området.

Sverige (BFR) fick i uppdrag att planera och samordna aktiviteterna inom de 11 IEA-länderna. Vid ett senare möte i februari 1988 i Karlsruhe framlade Sverige en plan för diskussion och beslut för fortsättning. En questionnairelista med frågor om CFC-användning, FoU-projekt och organisationer sändes ut inom re- spektive IEA-land, att besvaras och utgjorde underlag för ett internationellt expertmöte (workshop) med tre experter från varje land i Rom i slutet av maj 1988. Expertmötets mål är att föreslå nya FoU-projekt (Annexes) inom IEA-Ad- vanced Heat Pump-organisationen för att finna ett alternativ till dagens ozonfar- liga köldmedier.

Naturvärme Systematiska studier av olika värmekällor och system för väremuttag pågår främst vid Chalmers och Lunds Universitet. Härtill kommer ett antal separata projekt för utprovning och värdering av olika systemlösningar samt vissa projekt rörande miljöeffekter.

Utveckling av naturvärmekällor har lett till att dimensionering av kollektorer, borrhålslängder etc i stort sett är känd för normalfallen. Grundläggande kunskap om värmeöverförande egenskaper i jord och berg samt dimensioneringsmetodik för ytjordvärme är framtaget vid CTH. Utvecklingen av bergvärmesystem har skett inom flera konsultfirmor och vid Vattenfall. Dimensioneringsmetoder har tagits fram vid Lunds Tekniska Högskola som en del av ett omfattande teoretiskt ut- vecklingsarbete rörande termiska beräkningsmetoder.

Vad gäller grundvattenvärme har ett flertal konsulter och högskolor medverkat vid utvecklingsarbetet. Igensättningsproblem som är en av teknikens stötestenar studeras vid ett projekt vid CTH.

Undersökningsmetoder för mark- och vattenparametrar sammanställes för närva- rande i ett projekt vid Statens Geologiska Institut (SGI).

Den tekniska utvecklingen av sjövärmekollektorer och lågtemperaturförångare drivs i huvudsak inom industrin. Uppföljning av anläggningar i drift pågår vid flera BFR—stödda projekt, bl a i Motala och Åre.

Internationellt samarbete Det internationella samarbetet inom värmepumpområdet sker fortlöpande inom IEA-Advanced Heat Pumps, där bl a ett så kallat Heat Pump Center har byggts upp för forskarutbyte på internationell nivå.

Inom IEA-Advanced Heat Pumps arbetas för närvarande med följande Annex (pro- jekt)

Annex V Large scale heat pumps for district heating and large housing

blocks

VI Study of working fluids for compression driven systems VII New development of the evaporator part of heatpumps systems VIII Advanced in - ground heat source and storage technology for heat pump system IX High temperature industrial heat pumps X Implementation and marketing XI Stirling engine technology for application in buildings

Sverige är Operating Agent för Annex VI och VII.

På nordisk nivå samordnas värmepumpfrågorna inom NBS-Energigruppen. Sverige stod som värd för de 2:a Nordiska Värmepumpdagarna sommaren 1985. 3:dje Nor- diska Värmepumpdagarna var på Island 1987 och de 4zde planeras i Norge 1989. Sverige deltar dessutom i ett GEN-arbete avseende standardisering av nomenkla- tur och provningsmetoder för värmepumpar.

BFR har haft huvudansvaret för samarbetet inom såväl NBS som IEA sedan 1981—82. Under årens lopp har kontaktytor skapats, personkontakter etablerats liksom arbetsformer. Av största vikt är att huvudansvaret också i fortsättningen ligger hos BFR, för att ej bryta den fleråriga kontaktytan och arbetsformen. Ex på arbetsform är BFR*s ansvar för det internationella samarbetet inom CFC-om- rådet.

Utbildning Utbildningen beträffande värmepumpar har varit stark under föregående 3-årsper-

iod. Till en början bedrevs utbildningen mest med inriktning mot en förbättrad teknik, men senare har ekonomi, systemteknik och driftsäkerhet allt mer trätt i förgrunden.

Tidigare uppmärksammades att kunskaperna om Värmepumptekniken och system- tekniken på många håll var bristfälliga och att detta hämmade genomförandet på marknaden. En utbildning av alla inblandade kategorier i värmepumpprocessen var nödvändig och för att få till stånd detta togs initiativ av BFR och Vattenfall. En utbildningsverksamhet inleddes, VFU-83, som nu pågått i 5 år och omfattat ut— bildning av tillverkare, projektörer, installatörer, drift-tekniker, rådgivare, förval- tare och servicefolk.

67 kurser har genomförts och 1 380 personer har utbildats i olika kurser. Genom- gripande och helt nya utbildningsunderlag i form av kompendier och övningsupp— gifter har framställts för 10 kurser, där ytterligare 1 500 personer fått utbildning.

Under diskussion är planer på en fortsatt total utbildning för effektivare använd- ning av energi i våra byggnader. Förslaget har fått arbetsnamnet UEIB - "Utbild- ning för energieffektivitet inom byggnader". I det skisserade förslaget ingår bl a ett e'fterutbildningsprogram för Värmepumptekniken. Intresse av att deltaga i UEIB-utbildningen har anmälts från ett flertal organisationer. Start är beräknad efter sommaren 1989.

Information Värmepumpanläggningar uppvisar i många fall lönsamhet. Förutsättningarna år att drift- och underhållspersonal är väl förtrogen med anläggningens egenskaper, driftförhållanden, service och underhåll. Detta är viktigt, då man i flera fall konstaterar att många anläggningar har drifstörningar, genom köldmedieläckage, igensättning av förångare, samt störningar i kringutrustning. Allt detta har VPU— 83-utbildningen tagit hänsyn till.

Är utbildning en viktig väg, så är den riktade informationen lika viktig. I ett växande informationsflöde måste utval ske av information anpassad till olika mottagare.

Inom värmepumpområdet finns klart avgränsade aktörer, t ex tillverkare, konsul— ter, installatörer, förvaltare, service- och underhållspersonal. Till alla dessa ak- törer måste separat anpassad information framställas i form av inf ormationspaket.

Under pågående 3-årsperiod har informationen blivit eftersatt, beroende på minsk- ade anslag. l_kommande perioder måste därför informationen få en mer framträd- ande plats genom ökade anslag.

Genomförande gv FoU-planen

Värmepumptekniken står eller faller med frågan att finna alternativa miljövänliga arbetsmedier eller nya processer till 1995 enligt de krav som fastställts av Natur- vårdsverket.

Ingen annan teknik än värmepumpen har möjlighet att utnyttja de inhemska förnybara naturvärmekällorna av relativt låg temperatur, som ökas i värmepumpen till användbar temperatur för värmning av våra byggnader. Ansvaret för den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden bör ligga hos ett statligt organ, i detta- fall BFR, då rådet sedan 1981 har erfarenhet, personkontakter och överblick inom området.

Delprogrammet omfattar all värmepumpteknik oavsett om den är el eller icke- elbaserad inom områdena små och medelstora effekter för bebyggelsens värme— försörjning.

I delprogrammet ingår också forskning och utveckling av CFC-ersättningar i nordiskt och internationellt samarbete, samt att utveckla triangeln "forskning— industri marknad".

Miljöeffekter av olika slag, som värmepumptekniken ger upphov till, är identifiera- de och klarlagda. Jämfört med andra uppvärmingsformer är tekniken att betrakta som miljövänlig. Därtill kommer de positiva effekter för miljön som en minskad förbränning av olja, gas och kol ger med värmepumpteknik.

Den tekniska utvecklingen av naturvärmeanvändning måste följas upp och utveck- las genom aktivt deltagande i experimentbyggnadsverksamheten.

Målet för verksamheten bör vara: - att upprätthålla och vidareutveckla kompetensen inom värmepumpområdet vid de tekniska högskolorna och forskningsinstituten. - att optimera komponent- och systemtekniken - att utveckla små och medelstora kostnadseffektiva avancerade eldriv—

na värmepumpsystem med årsmedelfaktorer mellan 3-4

l )

att utveckla och experimentbygga icke— eldrivna värmepumpsystem med hänsyn till kärnkraftavveckling och miljö

att inom Norden (NBS) och internationellt (IEA) samarbeta och finna lösningar på CFC-ersättningar i värmepumpmiljöer - att effektivisera naturvärmeutnyttjandet och minska miljöpåverkan med vår- mepumpteknik - att utveckla triangeln "forskning industri - marknad" för kommersialisering

av forskningsresultat.

Värmepumptekniken är den alternativa uppvärmningsform som bäst lyckats kon— kurrera med konventionella metoder. Som en följd av detta finns i Sverige en internationellt sett mycket hög kunskapsnivå, såväl inom forskningsverksamhet som i praktiskt installationskunnande. Dessa resurser är ytterst betydelsefulla vid en framtida kärnkraftavveckling. Trots den snabba utvecklingen återstår mycket arbete för att möta dagens och i synnerhet morgondagens behov. Det är därför av vitalt nationellt intresse att dagens teknik förfinas och att installationskunnandet bibehålls, samt att stor kraft ägnas forskning kring nya avancerade system. Mot bakgrund av den senaste tidens förändrade energisituation föreslås därför ett vidmakthållet kraftigt stöd för FoU inom värmepump- och naturvärmeområdet.

Värmepumpsystem är normalt skonsammare mot miljön än andra värmeanläggningar, bl a beroende på att de per levererad värmemängdenhet förbrukar väsentligt mindre drivenergi. Deras kapitalkostnad för en viss besparing hör till de lägsta bland nu kända energisparmetoders. Upprätthållandet av en marknad och vidareut- veckling av Värmepumptekniken blir därför en väsentlig angelägenhet för samhäl— let.

Olika regler och lokala föreskrifter har haft en bromsande inverkan på intro- duktion av värmepumpar. Det är exempelvis viktigt för all energibesparing att hyresavtal utformas så att den som utför besparingsåtgärderna även kan dra nytta av resultatet. Lokala föreskrifter och taxor kan ofta konstrueras så, att vissa uppvärmningsalternativ missgynnas.

De upphandlingsnormer som används idag är inte anpassade för värmepumpar. Samma gäller för leveransgarantier och provningsrutiner efter installation. Ett program bör arbetas fram där hela kedjan: förstudie förfrågningsunderlag— anbudsutvärdering - kontraktskrivning besiktning uppföljning kan genomföras på ett för alla parter godtagbart sätt.

Budgetkonsekvenser Vid budget enligt Alternativ ] (konstant nivå) och 3 (ökning) kan föreslaget program genomföras helt.

Vid Alternativ 2 (—20%) kan det kortsiktiga FoU-programmet och utbildning endast genomföras delvis, då basprogrammets forskartjänster och långsiktig kunskapsupp— byggnad ej kan minskas. Samma sak gäller informationsområdet.

Sammanfattning I en kort sammanfattning kan sägas:

att FoU-verksamheten får en ändrad inriktning under början av 90—talet att triangeln "forskning - industrimarknad" blir den ändrade inriktningen att koncentration bör göras på några få men viktiga områden att den forskning som inte under en programperiod (3 år) kan påvisa nyttiggjorda resultat bör avvecklas att den långsiktiga kunskapsuppbyggnad som skett tidigare programperioder nu måste nyttiggöras i den vertikala integrationen att värmepumpteknikens viktigaste roll är, att den rätt använd, bidrag stort till minskad belastning på den yttre miljön att nordiskt och internationellt samarbete kräves för CFC-medieersättningar

GASTEKNISK FoU

Nuvarande inriktning och mål

Delprogrammet utgör en del av ett samlat gastekniskt FoU-program som statens energiverk ansvarar för. STU har ett särskilt ansvar för naturgasfrågor i indu— strin.

Den 1 juli 1985 togs det svenska ledningssystemet för naturgas i bruk. Gasen kommer från det danska Tyra-fältet i Nordsjön. Ledningar går tvärs över Dan- mark till Dragör och därefter till Klagshamn i Sverige. Den svenska stamlednin— gen går sedan norr om Helsingborg förbi Falkenberg för att nå Göteborg 1988. Planering för fortsatt utbyggnad pågår med målsättning att nå Vänersborg och Skövde 1990 och Stockholmsområdet 1993. Naturgasen är till övervägande delen metan (CH4). Naturgas är helt giftfri och lättare än luft samt har 'låg kokpunkt (—162'C). Ungefär 1000 m3 naturgas motsvarar 1 m3 olja energimässigt.

Under 1987 beräknas naturgasen svara för cirka 3 TWh i Sverige. Marknaden har hittills bestått av cirka 80% industrianvändning och 20% lokaluppvärmning.

Avgränsningar Programmet avgränsas enligt de principer som gäller för energiforskningsprogram— met och omfattar FUD och experimentbyggande beträffande gasteknik och gas- tekniska system inklusive gasapparater inom byggnader och i byggnadsnära til— lämpningar.

BFR-insatserna omfattar installationsteknik och energihushållning med naturgas, förvaltningsfrågor, brandskydd, säkerhet, normfrågor, naturgasdrivna värmepumpar med Otto-, Diesel— eller Stirlingmotorer samt förvaltningsfrågor och systemteknik beträffande naturgasdrivna mikrokraftvärmesystem ((100 kWe) med dessa motorer.

Tyngdpunkten i BFR's insatser kommer att ligga inom bygg— och installationstek- nik, apparat- och systemfrågor samt energihushållning med gas (inklusive vär— mepumpar och energikombinat) inom alla typer av befintliga och nya byggnader.

Målsättning

BFR's övergripande mål för naturgasintroduktion i Sverige är inriktning mot: - kvalitetssäkring

- teknikutveckling - systemutveckling - effektiv energianvändning

- hög säkerhet och tillförlitlighet - goda miljöegenskaper

genom: - forskning och utveckling - uppbyggnad av forskarmiljöer - långsiktig kunskapsuppbyggnad - forskningsinriktat experimentbyggande - samordning med BFR's pågående FoU— och experimentbyggnadsprogram inom energihushållning och ny teknik för effektivare energianvändning.

BFR's delmål är inriktning mot: - utveckling av ny teknik och tekniska system för ersättning av olja och kärn kraft

- riktad information till olika målgrupper för ökad kunskap inom gasområdet.

Pågående och planerad FoU-verksamhet

Förstudier pågår avseende systemteknik och ekonomi med Stirlingmotordrift för byggnadsuppvärmning.

I samarbete med Göteborgs kommun planeras ett projekt med naturgasbaserad minikraftvärme för ett enbostadshusområde.

Under 1989 genomförs utförliga kunskapssammanställningar inom tre olika block.

] Avslutad FoU och ExoD-verksamhet —nationellt och nordiskt 2 Avslutad FoU och ExoD-verksamhet -internationellt 3 Pågående och planerad framtida FoU och ExoD-verksamhet - nationellt, nor "» diskt och internationellt

Avsikten med kunskapssammanställningarna är att undvika dubblerad FoU— och ExoD-verksamhet. Vidare skall dessa utnyttjas för den svenska långsiktiga kun- skapsuppbyggnaden vid våra högskolor och den tillämpade forskningen inom gas— området.

Tänkbara länder för kunskapsinventeringen är i första hand gasländerna Tyskland, Belgien, Holland, Frankrike och Storbrittanien. I andra hand USA och Kanada.

Parallellt med FoU-planeringen kommer under hösten 1989 att organiseras semina— rier med olika svenska målgrupper, som konsulter, installatörer och tillverkare,

dels inom landet och dels internationellt för erfarenhetsåterföring, aktuell infor— mation och kontaktskapande verksamhet.

I början på 1989 konstitueras också BFR's Program - och utvärderingsgrupp med medlemmar f rån våra svenska gasintressenter.

Under 1990 bör den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden starta efter uppgjorda planer, liksom den tillämpade forskningen baserade på resultaten framkomna under 1989.

frn

Gasprogrammet kommer att genomföras i samarbete med statens energiverk, sty- relsen för teknisk utveckling, Svenska Gasföreningen, kraftindustrin och bransch- organen.

Programförslaget har tagits fram i diskussioner med såväl inhemska som utländska experter.

En program- och utvärderingsgrupp föreslås bli etablerad, dels som rådgivande organ inom BFR, dels som forum för samråd mellan BFR, statens energiverk och STU.

Betydande insatser inom gasområdet har redan gjorts av Sydgas, Sydkraft, Vatten— fall, Svenska Gasföreningen, Energigasinstitutet och vissa kommunala enrgiverk.

Delprogrammet skall genomföras efter 7 olika huvudlinjer enligt följande: 1 Kunskapssammanställning nationellt och nordiskt 2 Kunskapssammanställning - internationellt 3 Energihushållning med naturgas 4 Forskning och utveckling inom gastekniken tillämpning 5 Långsiktig kunskapsuppbyggnad vid högskolorna 6 Normer och föreskrifter 7 Experimentbyggnadsverksamhet

Experimentbyggnadsverksamhet

Inom all forskning och utveckling gäller att de teoretiska forskningsresultaten” måste bekräftas inte bara i laboratorier utan också i full skala genom experiment— byggnadsverksamhet på fältet. Forskaren måste ges möjlighet att följa projektet hela vägen från skrivbordsprodukt, genom laboratorieförsök, projektering, experi- mentbyggnad, intrimning, provkörning, mätning och utvärdering för sin egen erfarenhetsåterföring.

Följande experimentbyggnadsprojekt kan bli aktuella som komplement till FoU-programmen: centrala system för värme och varmvatten - lägenhetssystem för värme och varmvatten - rumsssystem för värme och varmvatten - kombinationssystem med naturgas - värmepumpar, solfångare och lagring. - kylsystem inom byggnader med naturgas - småskalig lagring av naturgas - rökgasrening i kombination med naturgas - naturgasdrivna värmepumpar med Otto-, Diesel— 'eller Stirling-motorer - naturgas för konvertering av olje- och elvärmda hus med bl a Grudis-tekniken

Experimentbyggnadsverksamheten skall alltid föregås av en förstudie innehållande teknik och ekonomi som beslutsunderlag. Därefter en noggrann projektering som anbudsunderlag och efter beslut - experimentbyggnad.

Konsekvenser av olika budgetalternativ För att genomföra FoU-programmet bedömer BFR att det vid en snabb uppbyggnad fordras ca 17 Mkr för tre år och vid en långsammare uppbyggnad ca ll Mkr. För den föreslagna experimentverksamheten fordras 19 resp 28 Mkr för de två alter— nativen. BFR förutsätter att, för ett program av denna storleksordning, resurser för kanslikostnader m ni får avsättas i proportion till vad som gäller för ener- giforskningsprogrammet i övrigt.

För vissa FoU—projekt förutsättes samfinansiering med gasindustrin. Insatserna bå 1988/89 blir höga på grund av kostnader för initiering.

EFFEKTIV ELANVÄNDNING - ELEFFEKTIVA BYGGNADER

Innehåll och mål

Delprogrammet omfattar effektivisering av elanvändning, ersättning av direktel, samt energihushållning och ny energiteknik för elvärmda byggnader.

Målet är: - att genom forskning, utveckling och forskningsinriktat experimentbyggande

främja energihushållning, utveckling av ny teknik och tekniska system för ersättning och effektivisering av elanvändningen.

att bidra till den långsiktiga kunskapsuppbyggnaden inom området

att genom demonstration och målgruppsanpassad informaton öka kunskapen om tekniska lösningar och genomförandefrågor.

I programmet ingår att utreda tekniska, ekonomiska och beteendemässiga förut- sättningar för energihushållning och för ny teknik i den elvärmda bebyggelsen samt för elapplikationer i byggnader i syfte att skapa ett underlag för prioritering av insatserna.

Avgränsningar Programmet avgränsas enligt de principer som gäller för energiforskningsprogram- met.

Programmet omfattar FUD och experimentbyggande beträffande teknik och teknis- ?, ka system för effektivisering av elanvändningen, energihushållning, konvertering i från elvärme och underlättande av införande av småskalig kraftvärme i byggnader. '

Programmet omfattar inte FUD beträffande apparater och komponenter för effek- tivare elanvändning, eltillförselteknik, fjärrvärme och småskalig kraftvärme.

Programmet omfattar inte FUD och experimentbyggande beträffande tekniska system för elproduktion, eldistibution, fjärrvärme, kraftvärme, småskalig kraftvär- me eller mikrokraftvärme. Programmet omfattar inte FUD och experimentbyggande beträffande storskaliga system utanför byggnad eller byggnadsnära anläggningar.

Avgränsningar för delområdet elvärme:

Tyngdpunkten i BFR's insatser ligger inom bygg- och installationsteknik, system- frågor och energihushållning (inkl värmepumpar, solvärme och energilagring)

Beträffande forskning, utveckling och experimentbyggande av tekniska system avvägs BFR's insatser mot sådan teknik som prövas inom Vattenfalls projekt 2000. Insatserna utformas så att de kompletterar varandra.

Endast begränsade FoU-insatser görs inom området elvärme till flerbostadshus. Motivet är att lägenheter i flerbostadshus med direktel idag (1986) endast förbru- kar ca 0,5 TWh, att jämföras med småhusens ca 8 TWh.

Resursernas omfattning

I maj 1988 påbörjades programmet. Budget framgår av följande tabell:

87/88 88/89 89/90

Systemteknik 2.0 7.0 7.0 Långsiktig kunskapsuppbyggnad 0.0 2.5 2.5 Information 0.0 0.5 0.5 Summac 2.0 10.0 10.0 Avgår: Administrativa avg. 0.0 3.5 2.5 Beviljade proj. (881121) 1.4 4.0 0.2 Bindningar, Bostäder 0.0 3.0 4.5 Bindningar, Lokaler 0.0 1.5 2.0 Bindningar, Längs. + Inf. 0.0 1.0 3.0 Återstår 0.6 -3.0 -2.2 Omfördeln. från andra progr. 0.75 1.1 1.1

Projektet med experimentbyggande för direktelvärmda småhus utgör den största posten bland långsiktiga bindningar. Under budgetåret 88/89 kommer långsiktig kunskapsuppbyggnad att initieras åtminstone inom områdena eleffektiv belysning och effektfrågor i byggnader.

Planerad vgrksgmhet

Insatsplanen omfattar: förbättrad statistik, utveckling av system för befintliga elvärmda hus, experimentbyggnad av lågenergihus, uppföljning av förluster från varmvatten och hushållsapparater, ny energisnål teknik för lokaler och flerbo- stadshus, framtagning av anpassade projekteringshjälpmedel, potentialberäkningar som underlag för FoU-prioriteringar, långsiktig kunskapsuppbyggnad framför allt vid de tekniska högskolorna, samt information och demonstration i full skala av nya tekniska lösningar.

System för befintliga elvärmda hus Det finns idag inga värmedistributionssystem som till rimlig kostnad är användbara för konvertering av direktelhus. Problemen sitter oftast i samverkan mellan distri- butionssystemet och den befintliga byggnaden. För att utveckla lösningar för en effektivisering av elanvändningen, i första hand, och en ersättning, i andra hand, genomförs ett antal förstudier,. som kan leda till experimentbyggnader. Syftet är att testa systemförslagens realism och underlätta industrins produktvärdering.

Fyra samordnade experimentprojekt i Umeå, Sollentuna, Göteborg och Lund är således under planering. Tyngdpunkten i projekten kommer att ligga på hushåll- ning.

Lokaler Av den, totala elanvändningen inom byggnadssektorn utgör driftel i lokaler en betydande del (18 TWh/år). Det är en så stor och dessutom snabbt växande del att den skall ägnas speciell uppmärksamhet.

Insatser för analys av styrande faktorer som bidrar till att systemen blir alltmer elkrävande kommer att genomföras.

Utvecklingen av projekteringsmetodiken för eleffektiva system för komplexet byggnad-verksamhet—installationer skall initieras.

Den nya tekniken vad gäller belysning, fläktar, reglering, lagring etc behöver prövas i full skala dvs som experimentbyggnadsprojekt tillsammans med stora byggherrar/förvaltare. Ett samarbetsprojekt. pågår med byggnadsstyrelsen där ett antal kontorshus mäts med avseende på elanvändningen. En fortsättning av ett tidigare projekt kopplat till några försäkringsbolags lokaler är under planering.

Krav på luftkvalitet och ventilation i samband med energieffektiv värmning och kylning är föremål för omfattande planering och genomförande av FUD-insatser. Krav på eleffektiva system bör i större utsträckning styra denna verksamhet.

FoU och expreimentbyggande av energikombinat för värmning och kylning för främst block av kontorshus och affärscentra är under utveckling. Systemen in- nehåller energilager och avancerade värmepumpar men kan bli mycket eleffektiva i jämförelse med konventionella lösningar.

Flerbostadshus Flera konverterings— och hushållnings- (fastighetsel) projekt förbereds för när— varande. En särskild teknikgrupp är tillsatt för att följa projekten. En nyligen genomförd studie gällande fastighetsel visar på flera tänkbara besparingsområden (tvättstugor, belysning etc).

Långsiktig kunskapsuppbyggnad

Delprogrammet befinner sig i en uppbyggnadsfas där stora ansträngningar görs för att åstadkomma resultat på kort sikt. En långsiktig kunskapsuppbyggnad är emellertid av avgörande betydelse för utvecklingen mot l990-talets slut. Ett antal 1 långsiktiga projekt planeras därför. 1

Följande projekt är aktuella under budgetåret:

- Elanvändning i lokaler samt energisystemstudier - Installationsteknik, CTH (pågår) - Eleffeektstudier - LTH, (under planering) Belysning SIB samt belysningsgrupp, (under planering) - Brukarkrav Stockholms Universitet, (planering pågår)

Kunskap om bebyggelsen Kunskap om byggnaderna behöver utvecklas genom analys av tillgänglig statistik samt sammanställning av denna i sådan form att hela marknadsanalyser kan göras. Resultaten kommer att användas för prioriteringar inom programmet.

Flera kommunala energiverk har elstatistik och energistatistik ur vilken tendenser och. inverkan av bl a värmepumpar kan utläsas. En del statistik antyder också omfattande "dold elvärme". Särskilda analyser av detta omfattande material bör utföras.

Det föreligger en hel del mätdata från enskilda byggnader, inte minst från rådets experimentbyggnadsprojekt. En analys och sammanställning av dessa med avseende på elförbrukning kommer att genomföras. Speciell vikt kommer att läggas vid fördelning av elanvändning på olika applikationer.

Brukarbeteendet har stor inverkan på energiförbrukningen. Bland annat kommer nya typer av distributionssystem och reglersystem att aktualisera forskningsbehov inom detta område.

En ny ERBOL, dvs besiktning och bedömning av Energipotential och Reparations- behov i bostäder och lokaler, med inriktning på el planeras för närvarande av SIB.

anomfö rande av FoU-planen

Under innevarande period (1987 - 90) är målet för programmet att klarlägga kunskapsnivån inom och utom landet, identifiera kunskapsluckor, initiera långsiktig kunskapsuppbyggnad inom eftersatta områden, samt att påbörja experimentbygg— nadsprojekt vad gäller eleffektivitet i direktelvärmda småhus och lokaler samt i viss mån flerbostadshus.

miljömässig potential olika eleffektiviseringstekniker har.

Under treårsplanen 1990 - 93 kommer insatser av 15 Mkr per år att behövas. En stor del av verksamheten kommer att omfattas av mätning och utvärdering av experimentbyggnadsprojekt igångsatta under föregående programperiod. Den lång— siktiga kunskapsuppbyggnaden har under denna period nått full omfattning.

i För perioden 1990 - 93 är målsättningen att visa vilken teknisk, ekonomisk samt 1

Även på lång sikt kommer de frågor som ryms inom detta program att ha stor betydelse, bl a sker en fortlöpande långsiktig utveckling vad gäller nya material, komponenter och system användbara för eleffektivisering. BFR*insatser behövs för att pröva dessa i full skala och avväga dem mot andra krav som innemiljö m m.,

Andra aktörer inom området är, SBU, Vattenfall 2000, Sydkraft, STEV, Elverks- fören. etc. BFR's handläggare har täta kontakter med dessa för att undvika dub- belarbete.

Konsekvenser för planen av ändrad anslagsvolym alt. 1 - oförändrad nivå, Påbörjade projekt kan fortsätta, men lovande resultat från innevarande pro- gramperiod kan endast följas upp i mycket begränsad omfattning.

alt. 2 - minskning med 20% Inga nya projekt kan påbörjas, resurserna måste koncentreras på uppföljning av de 5 genomförda experimentprojekten och den * pågående långsiktiga kunskapsuppbygg— ' naden.

alt. 3 Ökning med 8% Prioriterade nya projekt kan genomföras.

SYSTEM- OCH GENOMFÖRANDEFRÅGOR

Nuvarande inriktning och mål

Delprogrammet omfattar systemaspekter på de nya energiteknikerna Solvärme, Värmepumpar och Energilagring, som behandlas separat i andra delprogram. Ut— vecklingsprocessen är starkt centrerad kring experimentbyggande, men betydande moment av växande omfattning avser ekonomiska överväganden, kopplingar till andra samhällsfrågor (infrastruktur) såväl som problem i enskilda byggnader (drift och underhåll).

Avgränsningarna mot program 1, 2 och 3 inom BFR görs genom att här endast behandlas frågor med anknytning till de nya energiteknikerna. Ansvaret för FoU i om kommunal energiplanering ligger i huvudsak på statens energiverk. Enhet I vid BFR följer verksamheten i en samordningsgrupp.

Allmänna energisystemstudier (AES) är ett program inom Energiforskningsnämndens ansvarsområde med koppling till systemfrågor. Aven här följer BFR:s enhet I verksamheten som som representant i en referensgrupp. '

Delprogrammet System— och genomförandefrågor består av programelementen Infrastrukturfrågor; Integrerade energisystem; Simuleringsmodeller, ekonomi och statistik; samt Genomförandefrågor, drift, förvaltning och utbildning.

Kommunal och regional infrastruktur är ett prioriterat FoU—område inom BFR. En särskild tvärgrupp behandlar infrastrukturfrågor i sin helhet.'Inom program 4 studeras energisystemens inverkan på infrastrukturen. Värmedistribution i grupp— centralsystem behandlas inom programelementet, men har också starka kopplingar ! till integrerade energisystem. _ _ %

Integrerade energisystem avser studier av möjligheter till effektivare energian- vändning då producenter av energiöverflöd integreras med energikonsumenter. Det gäller således tillvaratagande av t ex industriell spillvärme för bostadsuppvärmning genom en närliggande lokalisering och samplanering av nya bostadsområden. Pro— jekten inom integrerade energisystem planeras och genomförs i nära samarbete mellan kommuner och förvaltare. De boendes miljö — särskilt den yttre miljön— bevakas i projekten.

Programelementet omfattar utveckling av datorsystem för simuleringsmodeller i vilka olika tänkta energisystemen studeras. Modellerna är också avsedda att an- vändas på planerade och befintliga experimentsbyggnadsprojekt för att utvärdera och förbättra driftekonomin och driftsäkerheten.

Förändringar i installationer och byggnadsstock följs upp kontinuerligt. Databaser över energiegenskaper och kostnader upprättas för ett stort antal komponenter och system. Ekonomi- och statistikprojekt genomförs också i syfte att förbättra dokumentationen av experimentbyggnadsprojekten.

Vid införande av nya energitekniker och nya energisystem uppstår ofta problem vid den efterföljande kontinuerliga driften och skötseln av anläggningen. Den skall ju då skötas av den ordinarie driftpersonalen, vilken ofta saknar information och kunskap för att kunna sköta sina uppgifter på ett energieffektivt sätt. Dessa frågor behandlas inom programelementet genomförandefrågor.

Problem och FoU—behov Genom BFRs och andra programorgans försorg har betydande kunskap kommit fram om komponenter och enskilda system för energiproduktion, energidistribution och energihushållning. Ofta är denna kunskap inte sammankopplad med andra tekniker, och inte heller med användarens behov eller samhällets infrastrukturella krav.

Förutom åtgärder för ökat energisparande i byggd miljö, kommer åtgärder att krävas för ny elproduktion. Ansvaret för att utveckla teknik— och miljölösningar samt produktionsenheter för storskaliga lösningar ligger på andra programorgan. BFRs ansvar i detta sammanhang innebär att visa hur en implementering i den byggda miljön kan göras.

Rådet har ett nära samarbete med industrin och inriktar verksamheten mot sys- temutveckling, särskilt på lång sikt. En utveckling mot ökad användning av olika typer av energikombinat med inslag av energilager, värmepumpar m m är angelä- gen. Det systemtekniska kunnandet är dåligt utvecklat och behöver utvecklas ytterligare. Samarbetsgrupper med de stora konsultföretagen och entreprenörerna har etablerats. Teknikutvecklingen bör ske med sikte på såväl hemmamarknaden som utlandsmarknader.

Miljöaspekterna på en omfattande introduktion av den nya tekniken får inte försummas. Bland de problem som kan bli aktuella kan nämnas buller från luftvär— mepumpar, freonutsläpp från värmepumpanläggningar, effekter av temperatursänk— ningar i mark och vatten kring värmepumpars kollektorer, påverkan på zooplank— ton av värmepumpar, effekter av temperaturvariationer i mark i samband med energilagring och konsekvenser av utsläpp av glykol från solvärme— och värme- pumpanläggningar. I samarbete med andra organ studeras påverkan på miljö och ekologi från elbaserade system i jämförelse med bränslebaserade.

Ett annat viktigt område är s k ekologiteknik. Den berör inte bara energilösningar utan även sådana frågor som vattenförsörjning, avfallsfrågor mm. Energifrågorna rör både hushållning och energiproduktion. Det handlar om solvärmeutnyttjande, vindskydd, effektiv husutformning, avvägd fönstersättning, årstidsanpassning, effektivare energianvändning och effektbegränsning.

Experimentbyggnadsverksamheten har verksamt bidragit till att pröva den nya tekniken i systemsammanhang. En fortsatt experimentbyggnadsverksamhet, för att pröva hur den nya energiteknik som successivt framkommer kan integreras i den byggda miljön, är angelägen. Inte minst bör drift—, underhålls och förvaltningsfrå- gornas stora roll beaktas.

Mål Nya energisystem bygger på ett framtida ökat utnyttjande av kraftvärme, värme- pumpar av skilda slag, energilager m m i nätverk av stora system uppbyggda från byggnadsnära delsystem. Målsättningen är att minska användningen av olja och el, öka elgenereringen, öka andelen förnybar energi och utnyttjandet av natur- värme och sekundärvärme samt reducera emissioner och immissioner skadliga för miljö och hälsa. Genom förstudier och experiment— och demonstrationsprojekt kan de tekniska lösningar som utvecklats prövas i full skala och i sitt rätta samman- hang. Drift- och underhållsfrågor får stor vikt liksom prövningen av de nya tekniska lösningarnas ekonomi.

Målet för delprogrammet systemfrågor m m är att utveckla grundläggande kunska- per om energisystem för effektivare energianvändning i bebyggelsen. Särskilt angeläget är att bygga upp kunskap om avvägning mellan tillförsel och användning

av energi. Utveckling av metodik, modeller och principer för tekniska/ekonomiska analyser har varit föremål för FoU under senare år. Delprogrammet syftar också till att bättre förstå och samordna möjligheterna att genom effektiv energian- vändning minska miljöbelastningen. I dessa arbeten ingår numera även miljöpara— metrar. En fortsatt successiv uppbyggnad av forskarmiljöer inom området system- teknik pågår.

Utvecklingsarbetet skall, utöver teknik och ekonomi, också omfatta miljö-, drift- och underhållsfrågor. Den betydande kunskap som byggts upp med BFRs stöd genom satsningen på förvaltningsforskning skall integreras i detta utvecklingsar— bete. Vidare skall BFRs miljögrupp engageras för att bevaka den långsiktiga målsättningen beträffande emissioner av COz, CFC och andra växthusgaser. Inom— husklimatet måste också beaktas i form av byggnadsmaterial, ventilation och täthet. Introduceras naturgasbrännare i bostäder och lokaler i större omfattning, kommer kraven på ventilaton och lufttillförsel att öka.

Vidare skall kunskap och kompetens byggas upp beträffande institutionella frågor knutna till införandet av ny teknik för effektivare energianvändning i bebyggelsen.

Uppnådda resultat En betydande mängd kunskap har under energiforskningsprogrammet kommit fram om komponenter Och enskilda system för energiproduktion, energidistribution och energihushållning. Experimentbyggnadsverksamheten har bidragit till att pröva enskilda tekniker i systemsammanhang.

Speciell distributionsteknik för gruppcentraler med plaströr (GRUDIS) har tagits fram och prövats i tre experimentbyggnadsprojekt (Hammarstrand, Söderbärke och Vedevåg) och ett fjärde, för test av vissa förfiningar, är just beslutat (Kil).

För potentialberäkning av nya tekniska system har under perioden 1985-88 en omfattande metodutveckling skett. Beträffande tekniska och ekonomiska analyser av investeringsintensiva energisystem baserade på flera energibärare, har nya datormodeller tagits fram. Metoder för relevanta jämförelser med konventionell teknik har utvecklats.

Förändringar i installationer och byggnadsstock följs upp kontinuerligt i långsik- tiga FoU—projekt. Vid Chalmers har ett nytt centrum för energisystemteknik för industri och bebyggelse inrättats. En kompletterande kompetens finns därmed tillgänglig för vidgade systemstudier.

Databaser över energiegenskaper och kostnader har upprättats för ett stort antal komponenter och system. Dessa uppdateras och vidareutvecklas dels genom centrum för energisystem vid Chalmers, dels genom mätcentralerna vid KTH och CTH.

Vid Institutionen för värme- och kraftteknik vid LnTl—I finansierar rådet en lång— siktig kunskapsuppbyggnad inom området system— och värmedistributionsteknik.

Vid Institutionen för instailationsteknik vid CTH finansierar BFR en långsiktig systemteknisk kunskapsuppbyggnad med inrikting mot byggnadskomplex och in- dustriella tillämpningar. För sistnämnda område svarar Institutionen för värmetek— nik och maskinlära.

Pågående och planerad verksamhet

Kontinuitet i FoU—arbetet är angeläget. Fortsatt FoU—arbete skall vara uttalat långsiktigt i syfte att värna om förutsättningarna att behålla respektive utveckla kompetens inom landet. Verksamheten inriktas mot projekt av systemkaraktär. Tekniska system anpassade för effektivare energianvändning utvecklas genom experimentbyggande i samarbete med utvalda kommuner.

Infrastrukturfrågor har anknytning till alla tre sakenheterna inom BFR. Det finns en s k tvärgrupp inom rådet som behandlar kommunal och regional infrastruktur. Gruppen har nyligen tillsammans med Kommunförbundet medverkat i framtagandet av Stadens Tekniska infrastruktur (T4zl989). I stadens infrastruktur ingår ener- gisystemet som en väsentlig del av det tekniska systemet. Andra delar är t ex vatten och avlopp, avfall och telekommunikation. Ny energiteknik och nya ener- gisystems betydelse och inverkan på infrastrukturen kan beskrivas enligt det följande.

Olje— och fastbränslesystem för värmeförsörjning består av en förbränningsanlägg- ning, som är ansluten till en eller flera byggnaders installationssystem via ett distributionsnät. Fjärrvärme är ett begrepp för storskalig kommunal produktion och distribution av värme. Storskalig fjärrvärmeteknik hanteras av statens eneré giverk medan BFR-handlägger de mindre bebyggelsenära systemen med bl a plast- rörsdistribution (GRUDIS). '

Rådets planerade FoU—insatser inom området ekologiteknik innebär att, i samar- bete med intresserade kommuner, delta i planering och genomförande av byggande där de ekologiska frågorna är centrala. Projektens begränsade storlek medför att deras effekt på landets energiförsörjning i sig blir av marginell karaktär. Däremot, vilket erfarenheterna av likartade projekt hittills har visat, kan resultat uppnådda inom sådana projekt få stor genomslagskraft inom opinionsbildningen och därmed på sikt få betydande inverkan även i stor skala.

BFRs ansvarsområde inom energiforskningen är energifrågor i den byggda miljön, såväl produktion och distribution som användning. Integrerade energisystem omfat— tar dessa tre delar. Stora produktionsanläggningar samt det storskaliga distribu— tionsnätet är en verksamhet som har mycket litet samband med vad som händer i förbrukarledet, mer än en anpassning till behovets variationer över tiden. I andra änden av kedjan, på förbrukningsstället i den byggda miljön (bostaden, arbetsloka— len etc), är det brukaren och fastighetsägaren/fastighetsskötaren som avgör ener— giförbrukningen. Komfortkrav, ventilationskrav, brukarvanor samt den skötsel och tillsyn som utövas är av avgörande betydelse för energi— och effektbehovet. Det finns exempel från andra investeringar av maskinell utrustning och tekniska system i byggd miljö, där en utebliven skötsel har medfört att utrustningen inte fungerar på avsett energieffektivt sätt.

Erfarenheter från rådets energihushållningsprogram pekar på att gruppcentralerna och åtgärder i dessa har stor betydelse för den byggda miljöns förnyelse. Bygg- naderna och den lokala värmecentralen utgör ett integrerat tekniskt system som dessutom oftast ägs och förvaltas av samma organisation. Det är därför naturligt att se dem som en helhet och avväga åtgärder i byggnaderna mot åtgärder i värmecentralen och i distributionsnätet. Detta är också en förutsättning för att kunna uppnå ett energi— och kostnadseffektivt resultat.

Vid en utveckling mot småskalig kraftvärmeproduktion i bebyggelse kommer stora" krav att ställas på anläggningarnas utformning och funktion sett i ett drift— och skötselperspektiv. För BFRs del innebär det att implementera den teknik som'

utvecklats eller håller på att utvecklas för småskalig kraftvärmeproduktion med otto—, diesel— och stirlingmotorer, samt på lång sikt gasturbiner och bränsleceller. Detta måste ske i en skala och med ett utförande som är anpassat till den drift- kompetens som finns inom fastighetsförvaltningen.

Med en utveckling mot decentraliserad produktion av el och värme i mini- eller mikrokraftvärmeanläggningar är det nödvändigt att dessa anläggningar integreras i bebyggelsen och införlivas i de drift- och underhållsrutiner som gäller för den byggda miljön. Detta innebär att i BFRs arbetsuppgifter bör ingå att utveckla minikraftvärmeverk som skall integreras i den byggda miljön och som inte levera— rar el till nätet.

Inom programelementet utvecklas projekt i samarbetet med kommunerna. Projekten inriktas mot nya system för effektivare energianvändning nära där den genereras. Systemen bygger på framtida ökat utnyttjande av kraftvärme, värmepumpar av skilda slag, energilager m m i nätverk av stora system uppbyggda från byggnads- nära delsystem.

En stor andel av de planerade projekten kommer att baseras på projekt inom andra delprogram. Ett stort antal projekt förutsättes komma att samfinansieras med andra intressenter.

Som exempel på planerade eller pågående projekt kan nämnas att i Malmö genom- förs en studie beträffande avvägningen mellan tillförsel och effektivisering och integration mellan industri och bebyggelse. I Halmstad förstuderas en energi- integration mellan industri och bebyggelse. I Göteborg förprojekteras nya ener— gisystem inom bostadsförsörjningsprogrammet. I Stockholm, Solna, Sollentuna, Upplands Väsby och Sigtuna pågår experimentprojekt - projektering och förstu— dier för ett tiotal anläggningar. En integrering studeras i projekt tillsammans 1 med STU i Sundsvalls kommun, där värme- och elenergi för processer i pappers- ; och masssaindustrier kombineras med bebyggelsens energianvändning. Emissioner och immissioner av miljöfarliga ämnen minskar och den totala kostnaden för regionens energianvändning minskar.

Utförande- och genomförandefrågor är viktiga då nya energisystem introduceras. Detta gäller såväl för energisparteknik, installationsteknik och experimentbyggande som för den nya energitekniken. Flera tekniker har nått ett införandeskede och värmepumpar, men även solvärme och energilager, kan förväntas att i ökande utsträckning ingå i det normala byggandet. Vikten av satsningar på information och utbildning kan inte nog understrykas i detta sammanhang.

Fortsatt kunskapsinhämtning i form av statistik och simuleringsmodeller är av grundläggande betydelse för att dels kunna avgöra var insatser kan ge störst effekt, dels för att öka kostnadseffektiviteten i utvecklings- och experimentbygg— * nadsprojekt.

Genomförande av FoU—planen

Delprogrammet kommer att genomföras av BFR i samarbete med styrelsen för teknisk utveckling statens energiverk och Vattenfall samt i samarbete med kom— munförbundet, kommuner och industrier. När det gäller integrerade energisystem kommer den svenska arbetsgruppen för integrerade energisystem att vara en viktig samarbetspartner. För delområdet energikombinat föreslås att en rådgivande grupp etableras för att dessutom tjäna som forum för samråd mellan BFR, statens ener— giverk, STU, Vattenfall m fl.

BFR/STU/statens energiverk har en samrådsgrupp för Värmedistribution och fjärr— värme som följer utvecklingen och diskuterar projektförslag och planer.

Budgetalternativ För budgetåret 1987/88 var budgetutfallet 5,0 Mkr, medan den preliminära budge- ten för 1988/89 är 3,1 Mkr. Orsaken till nedgången är den kraftiga minskningen på hela på program 4 i kombination med att flera stora pågående projekt krävt kompletterande anslag för att kunna genomföras. Detta har fått gå ut över nya insatser, framför allt inom delprogrammet system- och genomförandefrågor.

Insatsplanen för perioden 1990—1993 föreslås till totalt 7 Mkr per bå, varav 2 Mkr avser verksamheten med statistik, planering och uppföljning av förändringar i installationer i bebyggelsen. Det möjliggör att planerade projekt kan startas respektive genomföras.

Området innehåller stora utvecklingsmöjligheter särskilt i riktning mot minskad miljöbelastning genom energieffektivisering varför en ökning av budgeten med minst 1 Mkr per år skulle kunna disponeras för nya projekt med denna inriktning. I ett alternativ med oförändrade eller minskade resurser uteblir alla satsninger och endast de kunskapsbevarande insatserna beräknas kunna fortsätta.

FoU-resurser BFR har inom området ny energiteknik etablerat ett omfattande samarbete med flera svenska kommuner. Samarbetet avser förstudier och experiment— eller demon- strationsprojekt inom området integrerade energisystem. Gemensamma arbetsgrup- per har oftast etablerats och projektarbetet är i allmänhet samfinansierat. Eta— bleringen av detta arbete har skett över lång tid. Kommunerna hade urprungligen en låg beredskap för utvecklingsarbete av detta slag, varför initialskedet oftast har fått användas för förtroendeskapande åtgärder. I de gemensamma planerings- grupperna ingår säväl politiker som tjänstemän från berörda förvaltningar. Till arbetet adjungeras forskare vid högskolor och institut för att en bra koppling mellan forskning och praktisk tillämpning skall säkerställas. Exempel på kommuner där sådana projekt bedrivs är Malmö, Sollentuna, Borlänge, Falun, Göteborg, Halmstad, Solna och Stockholm.

De samarbetsformer och den FoU-miljö som nu byggts upp är mycket värdefull. Enligt BFRs mening måste vi slå vakt om att vidmakthålla denna mycket viktiga plattform för implementering av ny energiteknik, huvudsakligen i form av integre- rade energisystem och energikombinat.

Den forskning som ingår i programmet kommer i huvudsak att utföras vid högsko- leinstitutioner. När det gäller fullskaleanläggningar för experimentbyggande kom- mer konsulter att engageras för systemlösningar och projektering. En mycket viktig samarbetspartner är ägarna av experimentbyggnadsanläggningarna. Förutom själva ägandet ansvarar de för drift och underhåll av anläggningarna samt deltar på olika sätt vid utvärderingen av experimenten.

Ett nära samarbete kommer att etableras med tillverkare av energikombinat. Detta är mycket angeläget för att få till stånd små enheter med låga styckekostnader, men som kan uppfylla mycket höga krav på hög tillgänglighet, enkel skötsel och små miljösläpp.

För experiment- och demonstrationsprojekt kommer ett nära samarbete med ett antal kommuner att vara ett väsentligt moment för genomförandet. BFR har byggt upp ett omfattande kontaktnät med främst Stockholm, Göteborg, Malmö, Solna,

Sollentuna, Upplands Väsby, Sigtuna, Sundsvall, Kungälv, Kungsbacka och Halm— stad. I flertalet av dessa kommuner har etablerats gemensamma arbetsgrupper mellan kommunen och BFR. I första hand kommer dessa etablerade kontakter att fördjupas. I inledningsskedet kommer geografiskt tyngdpunkten att ligga i områden med naturgas, dvs i främst södra och västra Sverige.

Information Många av delprogrammets projekt baseras på projekt inom andra delprogram. Informationsinsatserna för delprogrammet systemfrågor är därför ofta kopplade till informationen av övriga delprogram.

Informationsinsatserna är mycket viktiga för att forskningsresultaten verkligen leder till en förändring av dagens energisystem. Informationen måste göras på ett bredare sätt, utanför forskarkretsen, för att sprida kunskaperna om nya energisy- stem och vilka framtida möjligheter dessa system erbjuder.

Internationell verksamhet Mätning och utvärdering av projekt rörande energikombinat kommer så långt det är möjligt att samordnas med motsvarande internationella projekt. Det är av stor vikt att data från ett stort antal representativa projekt insamlas på ett enhetligt sätt. För samordningen kommer CADDET's internationella kontaktyta att utnyttjas. Speciellt gäller detta delområde stirlingvärmepumpar/mikrokraftvärme där utvär- deringsprogrammet kommer att samordnas med ett program upprättat av Gas Research Institute.

Inom ramen för det svenska arbetet inom IFS—gruppen (integrerade energisystem) är utnyttjande av industiell spillvärme en mycket viktig del. Ett stort antal sådana anläggningar har tillkommit på rent kommersiella villkor de senaste åren. Poten— tialen för tillkommande likartade projekt är dock fortfarande betydande. Ett IEA— avtal med titeln Integrated Energy Systems and the Environment är under bered— ning inom Working Party End-Use som har godkänt ett reviderat förslag oktober 1988.

IEA/CADDET

%&

CADDET har inrättats för fem år med en total budget på ca 25 Mkr. eller 70 Mkr. inkl. verksamheten inom National Teams (task—sharing). Nio länder deltar från 880318. Nya Zealand har gått med från 880318. Canada har beslutat att delta från 890101. Japan, Västtyskland och CEC bedöms gå med under 1989. CADDET syftar till "to broaden and improve the collection and exchange of demonstration and other appropriate information on energy-efficient technologies in the end—use sector" genom att "develop, analyze, compare and disseminate to the Contracting Parties detailed information on demonstration and similar projects to promote more efficient use of energy in buildings, transportation and industry."

Operating Agent för CADDET är NOVEM Netherlands Agency for Energy and the Environment, Sittard.

En väl utvecklad koordinering sker med IEA Heat Pump Center och IEA Air Infiltra— tion and Ventilation Center.

I början av 1989 planeras ett informationsmöte i Stockholm betr CADDET. Ett syfte är att vinna finansiering även från kraftföretag och industri efter modell Heat Pump Technology Center of Japan.

IEA CADDET bedöms vara väl etablerat 900630. En konferens planeras under 1991 med anledning av att det är tio år sedan det ursprungliga förslaget väcktes vid IEA Conference 1981 i Berlin. Aven 1991 avses konferensen arrangeras i Berlin.

gvgriges kostnader

Sveriges bidrag till "common fund" är för det första året 35 768 US$. För det andra till och med det femte året är Sveriges bidrag 20 000 US$ för "Membership Fee Contribution" plus en andel av differensen mellan "Total Memberships Fee" och "Annual Common Fund Expenditure". Andelen beräknas efter Sveriges "share in the total energy research and development, expenditure of all Contracting parties” count- ries over the period of the previous five years on the basis of constant US dollar." Det finns även en övre och undre gräns för hur andelen kan variera. För nivån 800 000 US$ totalt förutsätts att Japan, Förbundsrepubliken Tyskland och eventuellt CEC deltar. Sveriges andel ligger därvid kvar på ungefär samma nivå ca 36 000 US$.

Holland har under initieringsskedet ställt 100 000 US$ till förfogande och bidrar under det första året med ytterligare 50 000 US$ och under vart och ett av de följande fem åren med 80 000 US$ till Operating Agent, NEOM.

Sverige bidrar med ytterligare 120 000 US$ per år för "analytical work of the Chalmers Institute to be carried out in support of the Programme of CADDET" Det totala svenska bidraget till CADDET's hela verksamheten är ca 10% av totalkostna- den för Operating Agent och National Teams i deltagande länder.

BFRs kostnader för avtalsperioden 5 år och totala kostnader för projektet.

I jämförelse med den totala projektkostnaden blir BFR's andel (och Sveriges) ca 10% av total kostnad enligt följande:

BFR BFR Usuyr US$[5 yrs Operating Agent 17 884 89 420 Analysis - buildings 60 000 300 000 Communication system, travelling etc 30 000 150 000 CADDET BFR Management 30 000 150 000 National Team: - Head 15 000 75 000 information technologist 35 000 175 000 publishing, seminars, etc 25 000 125 000 — inputloutput 15 000 75 000 Totalt 227 884 1 139 420 Totalt Operating Agent 496 950 3 696 950 Totalt National Teams (estimated) ] 200 000 8 872 680 Totalt CADDET ] 696 950 12 469 630

För perioden 900630 930630 blir BFR's medelsbehov enligt föregående tabell såle— des 1 139 420 US$ minus 2 x 227 884 US$ eller 693 652 US$. Enligt beräkningskur— sen 6,50 erhålls 4 553 738 SEK för tre år.

SEKZQ år SEKzär

BFR CADDET 4 553 738 1 517 912 Analyser i samarbete med CEC 1 500 000 500 000 Analyser i samarbete m EPRI och GRI 9 000 00 000 Totalt 6 953 738 2 817 912

Tillkommande verksamhet avser ökat samarbete med EG CEC DGXII och DGXVII och i med EPRI och GRI i USA.

CEC DGII har genom avdelningen för energianvändningstekniker föreslagit ett sam— arbete med BFR beträffande analyser liknande de som IEA CADDET utför men inriktade på identifiering av tekniklinjer specifika för utveckling i Europa. Ett mål är att identifiera utvecklingsprojekt för samarbetsprojekt mellan CEC DGXII och DGXVII, BFR och europeisk industri.

Det centrum för energiteknik som skapats vid Stiftelsen Chalmers Industriteknik för CADDET skall medverka i samarbetet med CEC. För närvarande har detta centra en total budget på ca 3 Msk per år och utgör en betydande resurs som bör bevaras och utnyttjas för långsiktig tillämpad FUD.

B I LAGA 5

Underlag från energiforskningsnämnden (Efn)

ENERGIPORSKNINGSNÄNNDEN 1988-12-21 E-byrån Tommy Månsson XTOMMYXtmaesund.wp

Underlag till EFU—90 avseende programmet Allmänna Energi— systemstudier, AES.

1 AES-Erestammstå mål, inriktnioz. emfastnins eeh långsiktiga bindningar-

Målet för programmet Allmänna energisystemstudier. AES. är att genom sammanhållna vetenskapliga systemstudier på energiområdet och genom studier av särskilt utvalda frågor bidra med underlag för den långsiktiga energi— politiken. AES—programmet syftar till att ge stimulans till nytänkande och debatt rörande övergripande energi— frågor. Programmet utformas också på sådant sätt att det indirekt utgör ett stöd för Efn:s utvärderingsfunktion.

AES—programmet är f n inriktat mot följande fyra tematan:

I kärnkraftavvecklingen I miljöfrågornas samband med den långsiktiga energipolitiken » ! energimarknadernas långsiktiga utveckling I teknikförnyelse inom energisektorn.

Efn:s ambition är att AES—programmet under innevarande programperiod ska ge för energipolitiken strategiskt betydelsefulla bidrag inom dessa tematan.

AES-programmet är tvärvetenskapligt och innefattar såväl stöd till metod— och teoriutveckling som utarbetande av kunskapsöversikter och insatser av informations- och debattkaraktär. Forskningsprogrammet innefattar såväl

» tekniskt-ekonomiskt inriktade studier som samhälls- och beteendevetenskaplig forskning. AES—programmet medverkar därmed till att bygga upp en tvärvetenskaplig och systeminriktad forskning vid landets högskolor. Sådan högskolekompetens har genom AES—programmet etablerats vid Lunds universitet (forskningsledare professor Thomas B Johansson), Chalmers tekniska högskola (forskningsledare professor Clas-Otto Wene) och Handelshögskolan i Stockholm (forskningsledare professor Lars Bergman).

AES—programmet disponerar för innevarande programperiod 21 Mkr. Av dessa medel utgör ca hälften stöd till de tre ovan nämnda forskningsgrupperna. Detta stöd innefattar såväl allmänt stöd till tre forskningsledartjänster som stöd till definierade systemstudier och projekt som genomföres av resp forskningsledare och dennes forskare.

Bland övriga forskningsmiljöer där man med stöd av AES— programmet f n genomför betydelsefulla systemstudier kan nämnas Försvarets forskningsanstalt, FOA och Statsveten— skapliga institutionen vid Uppsala universitet.

Med syfte att åstadkomma en breddning av kompetensbasen för AES—programmet genomför dessutom Efn f n ett arbete med att initiera och stödja nya projektidéer hos forskare främst inom det samhällsvetenskapliga området som f n inte tillhör AES—kretsen. Ett antal förstudier som behandlar prioriterade problemställningar inom AES— programmets fyra tematan har inletts.

Efn har f n möjlighet att göra vissa långsiktiga åtaganden i syfte att trygga kontinuiteten i kompetens- utvecklingen och därmed skapa förutsättningar att etablera och bibehålla goda forskningsmiljöer. Efn avser att under innevarande programperiod utnyttja de bemyndiganderamar som f n gäller.

?» Samhällets Debe! av energisystemstudier

Samhällsdebatten, inte minst på energi—, säkerhets- och miljöområdet. kännetecknas av att man ofta diskuterar ett problem i taget och som om alla problem och risker är lika stora och allvarliga. Debattörer och aktörer utnyttjar enstaka forskningsresultat för att stärka den egna linjen eller för att visa på inbygggda konflikter i motpartens strategi. Ett exempel är t ex den debatt som förs om växthuseffekten och där kärnkraftsavvecklingen av vissa ställs mot kraven på att minska koldioxidutsläp— pen.

Vad forskningen kan göra är att visa hur man på ett systematiskt sätt kan välja sådan energiteknik som minskar eller löser säkerhets— och miljöproblem. Dessa frågor liksom energisystemets komplexitet gör det dock svårt att enkelt beskriva och förklara hur åtgärder i energisystemet påverkar säkerhet och miljö. Här kan oberoende systemförskning av den typ som stöds inom AES- programmet underlätta för beslutsfattarna genom att utveckla olika synsätt och hjälpmedel samt ta fram kunskapsöversikter som ger ökad insikt om helhetssamband. Genom sådan forskning kan'man öka förståelsen för vilka långsiktiga effekter olika energipolitiska strategier kan ,få för samhälle och miljö. Forskningen kan också ange nya synsätt på energipolitiken genom att visa på möjligheter att välja eneigiframtid.

Forskning som behandlar denna form av komplexa samband brukar benämnas systemstudier. Sådana studier kan göras på olika nivåer och därmed med olika systemavgränsningar, t ex globala och internationella studier, studier på nationell. regional och kommunal nivå, studier på före— tags— och komponentnivå. AES—programmet innefattar främst studier på internationell och nationell nivå och i viss utsträckning även regional och kommunal nivå. 1 AES-

programmets systemstudier ingår även att se på relationer mellan olika systemnivåer.

Mycket av den kunskap som efterfrågas idag i samhället är dock sådan kunskap som redan finns i bl a forskarvärlden. Denna kunskap är spridd på olika håll och det behövs därför en samlad insats för att värdera. sammanställa och förmedla denna kunskap. Detta är en viktig uppgift för AES—programmet.

3. förslag till greniga inriktning gen nål föl." eEå-xerkåaahsten Efn bedömer att det även fortsättningsvis finns ett stort samhälleligt behov av oberoende systemstudier på energi- området. Det allmänna målet för AES-programmet bör därför gälla även i fortsättningen. Den nuvarande temainrikt- ningen kan dock successivt komma att anpassas i den mån nya viktiga forskningsbara frågeställningar träder i förgrunden. För nästa treårsperiod bör dock de nuvarande tematan kunna gälla.

Det förändringsarbete som f n pågår och som innebär att forskningsgruppernas relativa budgetandel minskar till förmån för stöd till nya forskningsgrupperingar och till informations— och kunskapsspridningsåtgärder bör leda fram till en breddning av forskningsbasen för kommande 3-årsperiod.

Betr. forskningsprogrammets inriktning bör detta även under nästa period inriktas mot att genom kompetensupp- byggnad och punktinsatser ta fram kunskap som ur ett samhälleligt konsument— och brukarperspektiv breddar det energipolitiska beslutsunderlaget. AES—programmet bör även fortsättningsvis ha ett långsiktigt perspektiv vilket innebär att flera studier skall ha ett tidsper— spektiv som även innefattar tiden efter 2010. Bland » frågor som kommer att ha prioritet är dels att utveckla ! och värdera olika metoder som analyserar det totala i energisystemets långsiktiga miljöegenskaper i vid bemärkelse och dels att öka kunskapen om de institu- tionella, organisatoriska och beteendemässiga faktorernas betydelse för omställningen av det svenska energi— systemet. I detta ingår äVen att se på långsiktiga kon— sekvenser av alternativa utvecklingslinjer för såväl energimarknader som för olika energitekniker. AES— » programmet bör i det kortsiktiga kärnkraftavvecklings— perspektivet i ökad utsträckning inriktas mot att belysa situationen för mindre och lokalt verkande aktörer såsom t ex kommuner och fastighetsförvaltare.

4- eEå—prgstammete och Efn-e tell ; förhållande till andra aktörer/finansiärer

AES-programmet har alltsedan starten samverkat aktivt med olika aktörer och finansiärer. Den viktigaste samarbets—

partnern har varit högskolan. Detta eftersom ett av målen med programmet har varit att etablera en systemvetenskap- lig kompetens inom energiområdet på ett antal högskole— institutioner. Som inledningsvis nämnts har detta resul- terat i att sådan systemkompetens etablerats vid Lunds universitet, CTH och Handelshögskolan. Det finansiella stödet från högskolan själv har dock hittills varit ganska begränsat.

Beträffande forskningsgruppernas finansiering har Efn:s strategi varit att successivt bredda gruppernas finansie— ringsbas så att Efn's relativa finansieringsdel kan minska. Exempel på sådana finansiärer som Efn därvid samverkar med är andra statliga myndigheter som FRN, STEV, SNV och TFB, kraftföretag och kommuner. Ett problem är dock att dessa kompletterande stöd från andra finansiärer ofta är av mer kortvarig och tillfällig karaktär än Efn:s stöd.

Även för den forskning som Efn finansierar utanför forskningsgrupperna är samfinansiering vanlig. De viktigaste medfinansiärerna är STEV och FRN.

Samfinansiering av forskning har givetvis både för- och nackdelar. Fördelarna är t-ex att man får med resultat— och kompetensanvändare i forskningen och därmed under— lättar kunskapsöverföringsprocessen och med EFU:s ord - implementeringen av forskningsresultaten. I detta ligger givetvis också en fara i att användarna påverkar och styr forskningens inriktning alltför mycket efter sina egna intressen som beträffande vissa aktörer kanske inte alltid sammanfaller med samhällets. Detta är en balans— gång som hittills har gått att hantera utan större problem, men som kan bli svårare om kraven på samfinan- siering skulle öka i framtiden. AES—programmets roll bör även i fortsättningen vara att stödja en från aktörs— intressen fristående forskning.

konsekvenser för eEå-yetkäamheten av EFE=S tre mgdelsrgmar.

Erfarenheter från tidigare programperioder visar att * möjligheterna till förnyelse och breddning av forsknings- basen samt till mera aktiva insatser för att föra ut kunskap till samhället försvåras avsevärt vid en medels- ram som är lägre än den som gäller för innevarande 3- årsperiod. Tidigare erfarenheter visar också på att det krävs långa ledtider för förändringar av forsknings- grupper. För att möjliggöra en långsiktig kompetens- utveckling genom att behålla bra forskare och kunna rekrytera nya är det viktigt att forskningsfinansiärernas stöd är kontinuerligt och uthålligt och att signaler om förändringar ges med god framförhållning.

AES—programmet, som nästan uteslutande innefattar stöd till forskning vid högskolor och universitet, har under de senaste två åren drabbbats av kraftiga kostnads-

ökningar av två orsaker. Dels har lönerna för forsknings- ledarna (professorer) och andra kvalificerade forskare ökat mycket kraftigare än för andra grupper inom den offentliga sektorn och dels har högskolan höjt sina omkostnadspålägg. Högskolan har dessutom aviserat om ytterligare kostnadsökningar med motivering att sektor— forskningen inte f n ger full kostnadstäckning.

För innevarande programperiod räknar Efn med att dessa två orsaker har "kostat" AES—programmet ca S% per år utöver inflationseffekten. För kommande 3-årsperiod bör man därför för oförändrad verksamhetsvolym för AES- programmet räkna med en fortsatt årlig kostnadsökning på 5—10% utöver inflationen.

I underlagsdirektiven från EFU anges tre olika medels— ramar för nästa 3—årsperiod: Alt 1 — 22 Mkr, Alt 2 -

19 Mkr och Alt 3 26 Mkr. Detta ska jämföras med anslaget för innevarande 3—årsperiod som är 21 Mkr. Om hänsyn tas till såväl inflation som de kostnadsökningar som redovisats ovan innebär det att EFU-s Alt 3 motsvarar nuvarande medelsram. Alt 2 innebär en nedskärning av nuvarande verksamhet med ca 30% och Alt 1 med ca 15%.

Efn anser att en verksamhet på lägre nivå än dagens, dvs motsvarande EFU:s Alt 3, inte medger den allsidighet och bredd i forskningen som är nödvändig för AES-programmet. En lägre anslagsram, motsvarande Alt 1 och 2, skulle om inte någon annan finansiär träder in innebära en avveck— ling av en del av den långsiktiga kompetens som Efn byggt upp på någon eller några av de nuvarande forsk— ningsgrupperna. Det skulle också innebära att den nyorientering som f n pågår skulle avstanna och möjlig— heterna för Efn att medverka till att mera aktivt föra ut resultat försvåras.

EÖISlaE till eEå—prestaa med eäZSBild inriktning på ett positizt Biers till en regnktioa a! utsläppen av koldiogig.

AES-programmet har om än i begränsad utsträckning redan bidragit till att öka kunskapen om sambandet mellan energisystemet och utsläpp av koldioxid och därmed sammanhängande globala klimat— och miljöförändringar.

Efn:s stöd (i samverkan med ett antal andra finansiärer) till Beijerinstitutets studie av växthuseffekter har bidragit till en ökad kunskap om de långsiktiga effek— terna av att de 5 k drivhusgaserna (koldioxid. metan. kväveoxider, freoner) ökar i atmosfären. Förutom inventering av kunskapsläget har också studien innefattat diskussion och analys om vilka konkreta åtgärder som redan idag bör vidtagas. I denna process har förutom forskare även deltagit politiker från olika länder.

Goa—frågan belyses också i flera av de modellstudier som den av Efn stödda forskningsgruppen på CTH genomför. I de pågående studierna av energisystemets robusthet mot tänkbara framtida krav på förändringar ingår bl a att beräkna systemkostnader för olika stategival som även inkluderar långsiktiga beredskapsåtgärder (s k hedging). Dessa studier visar på att con—frågan inte bör ses isolerat. utan att samhällets kostnader blir lägst om man samtidigt försöker lösa såväl COQ-problemet som andra miljöproblem, t ex svavel och kväve.

Analyser av olika åtgärdspaket mot CO; och därmed sammanhängande kostnader studeras också i det inter- nationella systemanalyssamarbete inom IEA (IEA—ETSAP) som Efn deltar i. Systemstudier av likartad karaktär bedrives också inom EG. Ett ökat anslag till AES— programmet (av storleksordningen 2—3 Mkr för 3 år) skulle kunna möjliggöra en nationell energisystemstudie som belyser interaktion mellan åtgärder i Sverige resp internationellt och vilka konsekvenser detta medför nationellt och globalt för miljö, klimat och samhälls- ekonomi. Det är en fördel om en sådan studie genomföres inom ramen för internationellt samarbete inom t ex IEA och EG. Studien bör genomföras på ett sådant sätt att den samtidigt kan utnyttjas som ett instrument för inlärning och påverkan på den politiska processen, både nationellt och för det svenska agerandet i olika internationella sammanhang. Därför bör studien även innefatta implemen- teringsfrågor t ex genom kartläggningar av beslutssitua— tioner och av incitamentsstruktur hos olika aktörer i olika länder.

BI LAGA 6

Underlag från naturvetenskapliga forsknings— rådet (NFR)

Underlag till energiforskningsutredningen (Efu 90)

PM

NFR:s sammanställning av rubricerade underlag följer i allt väsentligt Efuzs PM 1988-09-19.

Innehåll:

1. Nuläge 1.1 Målsättning 1.2 Inriktning och resurser 1.2.1 Energiomvandling i biologiska system

1.2.1 " fysikaliska system 1.2.3 Miljöeffekter av energiomvandling

1.3. Utvärderingar

2. Långsiktiga bindningar

3. Arbetsfördelning mellan programorgan

4. Mål och medel på längre sikt

5. Omfattningen av energiforskningen inom NFR:s område under perioden 1990/91 - 1992/93

6. Koldioxidproblemet

7. Sammanfattning

1. Nuläge

Målsättningen för NFR:s insatser inom området energirelaterad grundforsk- ning är

- att stimulera grundforskningsmiljöerna att ta upp energirelaterade pro- blem och angripa dem från fundamentala vetenskapliga utgångspunkter och

att bidra till uppbyggnad av sådan vetenskaplig kunskap och kompetens, som kan vara av värde även för den mera målinriktade forskningen, och som kan ge beredskap vid framtida utvecklingar och krav inom energiom- rådet, vilka idag inte är möiliga att förutse.

1.2 Inriktning och resurser

Den av NFR stödda, energirelaterade grundforskningen kan grupperas under rubrikerna

- Energiomvandling i biologiska system Energiomvandling i fysikaliska system - Miljöeffekter av energiomvandling

1.2.1 Energiomvandling i biologiska system

Biomassauppbyggnad

Forskningen är inriktad främst på studier av biologiska processer som verkar bestämmande för produktionen av biomassa. Nära kopplade till dessa

studier är forskning om genetiska faktorer som påverkar biomassans kvan— titet och kvalitet.

En fundamental roll i sammanhanget spelar fotosyntesprocessen, vid vilken kolatomer fixeras i energirika föreningar och resp1rator1ska processer vid vilka en del av dessa föreningar bryts ned i sina ursprungliga be- ståndsdelar, koldioxid och vatten. I en ljusberoende process, fotorespi— rationen, sker nedbrytningen utan att den frigjorda energin tillvaratas. Den Biologiska betydelsen av fotorespirationen, som till synes innebär ett slöseri med energi, är ännu ej fastställd. Forskningen rörande foto- syntes och respiratoriska processer syftar till ökad förståelse av sam— banden mellan molekylär struktur och funktion men även av de ekologiska faktorer som påverkar dessa processer. Med ökad kunskap ges en möjlighet till en framtida bioteknisk exploatering av berörda biologiska företeel- ser. Nära kopplad till fotosyntesen är den biologiska kvävefixeringen hos alger och bakterier. Den forskning som NFR stöder är inriktad pa studier av kvävefixeringsprocessen och kopplingen, strukturellt och kemiskt, mel— lan värdväxt och kvävefixerande bakterier. En för energiskogsodlingen in- tressant art är al, vars kvävefixering studeras i flera projekt.

Växternas hormonreglering har stor betydelse för tillväxten och för växt- ernas anpassn1ng till kl1matiska betingelser och andra omvärldsfaktorer. Växter i odling - t ex energiskogsodling - lever i en skyddad tillvaro i den bemärkelsen att de inte behöver konkurrera med andra arter för att överleva. De odlade arterna kan i stället påverkas på olika sätt för att producera maximum av biomassa. Om bildningen av blommor och frukter stop- pas kan tillväxten koncentreras till de gröna delarna vilket ger ökad fotosynteskapacitet. NFR stöder forskning rörande hormonreglering hos växter, vilken på sikt kan öppna nya och stora möjligheter för ökning av biomassaproduktionen.

Möjligheter föreligger nu att med lämpliga vektorsystem införa nya gener i växtceller. Denna molekylärbiologiska genetik i kombination med klas- sisk genetik, med utvecklingen av cellodlingstekniken och med tekniken att regenerera växter ur celler i odling, erbjuder helt nya möjligheter till förändring av de genetiska faktorer som påverkar biomassaproduktion- en.

åiQTéååéDQQQIXEDÄES

NFR:s forskningsstöd avser bl a enzymatisk modifiering av lignin, ett äm- ne som ingår i ved. Syftet är att finna enzymblandningar för omvandling och nedbryting av lignin. En ökad kunskap på detta område skulle kunna utnyttjas för att åstadkomma energisnål massatillverkning och blekning.

En helt annan inriktning har den NFR-stödda forskning som avser elektron- överföring via enzymer. Ett enzym som tilldrar sig speciellt intresse är hydrogenas som katalyserar den enklaste biologiska reaktionen, en rever- sibel sammanslagning av 2 protoner med 2 elektroner. Den bakomliggande mekanismen är fortfarande okänd, men här kan en väg finnas att åstadkomma artificiella system för vätgasproduktion.

BQEEEEEZ Totalt uppgår rådets insatser på forskning rörande energiomvandling i biologiska system till 5,25 milj kr under budgetåret 1988/89. Huvuddelen av detta belopp eller 4,73 milj kr avser forskningsprojekt inriktade på uppbyggnad av biomassa. I det nämnda beloppet, 5,25 milj kr ingår doktor— andtjänster inom följande ämnen:

- Kvävefixering - Fotorespiration - In vitro-teknisk förädling av vedartade växter Respiratoriska processer hos växter

- Växtrespirationens molekylära biologi

Med medel ur anslaget till Naturvetenskaplig forskning (Utb.l bekostas en forskartjänst som är av direkt intresse för området energiomvandling i biologiska system, nämligen Fotosyntesens fysiologi.

1.2.2 Energiomvandling i fysikaliska system

El_Iéättsrisr._éränålsssllsrl

Elektrokemi är ett fundamentalt ämne vid studiet av elektroder och elek- trolyter, de komponenter som är avgörande för t ex kemisk lagring av el- ektrisk energi och för omvandlingsprocesser i bränsleceller. Den NFR- stödda forskningen omfattar ett flertal projekt alltifrån fotokemiska reaktioner och organiska elektronöverföringsprocesser till ytmodifiering av elektroder, elektrodreaktioner och jontransporter i elektrolyter.

NFR stöder också viss grundläggande forskning rörande termojonisk energi- omvandling, d v s omvandling av värme direkt till elektrisk energi.

Mekanismerna i förbränningsprocesserna är ännu till stor del okända. Vi— dareutvecklingen av förbränningstekniken, det kan gälla så vitt skilda tillämpningar som i bilmotorer och värmepannor, förutsätter insatser bl a inom grundläggande förbrännin skemi. NFR:s stöd är inriktat på statistisk fysik, reakt1onsdynamik och studier av förbränningsprocesser genom dator— baserad modellering.

Fission

NFR anser det angeläget att viss grundläggande forskning upprätthålls inom områdena kärnkemi och kärnf sik. Forskningen ger en möjlighet att bibehålla vetenskaplig kompetens. Det är nödvändigt att ha tillgång till sådan, inte minst i samband med kärnkraftsavvecklingen.

555195

NFR stöder viss fusionsforskning vid sidan av den forskning som ingår i det EG-program till vilket Sverige är anslutet. Den forskning det här gäller omfattar myonkatal serad fusion och studier av lasmats egenskap- er. Den har annan inriktning än EG:s och utgör ett viktigt komplement till denna.

UEEQEÅEI Materialforskningen inom NFR. s energirelaterade grundforskning är inrik- tad på material av väsentlig betydelse för energiomvandlingsprocesser.

Där ingår studier av keramer och legeringar samt av reaktioner vid ytor och katalytiska fenomen.

Till materialforskningsområdet räknar NFR även sitt stöd till studiet av solceller samt optiska egenskaper hos ytheläggningar, innefattande trans- parenta värmespeglar, selektiv absorption, s k smarta fönster och strål- ningskylning.

Lagring (ell

Har behandlats ovan under elektrokemi.

Lagring (värme, avfall)

Grundläggande studier av bergarters egenskaper t ex ifråga om skador, spänning och hållfasthet stöds av rådet. Resultaten av denna forskning kan få betydelse bl a vid bedömning av lämpliga lagringsplatser för värmeenergi och avfall.

&ésring_£yäzs2 Väte som energibärare i större system anses av många bedömare bli verk— lighet vid mitten av 2000-talet. En lagringsform för väte är i s k me- tallhydrider. Ett par NFR-projekt avser studier av vätets inbindning i olika metaller och legeringar.

Tyngdpunkten i NFR:s insatser ligger på forskning rörande högtemperatur- supraledare (HTS). God HTS-forskning bygger på nära samarbete mellan fy- siker och kemister och mellan experimentalister och teoretiker. Rådet har på olika sätt sökt stimulera sådant samarbete. Rådet har vidare försökt stimulera kontakter mellan grundvetenskaplig och teknisk forskning för att påskynda forskningsresultatens omsättning. Ett sätt är de symposier som NFR och STU gemensamt ordnar med HTS-forskare. Vidare har rådet verkat för en omprioritering av existerande forskningsresurser vid be- rörda institutioner i syfte att bredda baSen för rådets medelsinsats.

NFR:s stöd till forskning rörande ledning av elektrisk energi omfattar även polymerer och studier av ”gästmolekyler" i grafit. Dessa molekyler ger upphov t1ll metalliska ledningsegenskaper hos grafiten. Forskningsom— rådet är nytt och tilldrar sig stort intresse utomlands. I sammanhanget bör också nämnas ett projekt avseende fiärranalys av blixtar. Tanken på sikt är att genom vissa grundläggande studier av de elektromagnetiska fälten få en bas för teknisk utveckling av bättre skydd mot blixtnedslag i distributionssystemet för elektrisk kraft och elektroniska informa- tionsöverföringssystem.

Resurser

Totalt uppgår rådets insatser'inom forskning rörande energiomvandling i fysikaliska system till 15,45 milj kr för 88/89. Av detta belopp avser 5,06 milj kr HTS-forskning och 3,00 milj kr elektrokemi.

I totalbeloppet ingår doktorandtjänster i följande ämnen: l

Fasta elektrolyter Ledande polymerer Elektronstrukturstudier av fasta material HTS

lkDD—li—irx)

Med medel ur anslaget till Naturvetenskaplig forskning (Utb.l bekostas tre forskartjänster vilka ha bäring på området energiomvandling i fysika- liska system:

Förbränningskemi Energiinriktad tillämpad fysik Fysikalisk och kemisk syntes av högtemperatursupraledare

1.2.3 Miljöeffekter av energiomvandling

NFR:s forskningsprojekt berör främst miljöeffekter knutna till oxida- tionscykeln och endast i ringa grad miljöeffekter av fissionscykeln (radioekologi).

Oxidationscykeln

De klimatiska effekterna av den ökande koldioxidhalten i atmosfären har under senare år tilldragit sig stort intresse. NFR har under ett [S—tal år stött forskning rörande den årliga ökningen av koldioxidhalten och dess variationer samt rörande havets och landvegetationens roll i kol- cykeln. Under senare år har detta forskningsstöd kanaliserats via an— slagsposten till energirelaterad grundforskning.

Atmosfärkemiska processer som har betydelse för förståelsen av svavlets, kv1ck51lvrets och v1ssa spårmetallers biogeokemiska kretslopp studeras i NFR-projekt. Forskning med NFR—stöd bedrivs även rörande atmosfärkemisk oxidation av kolväten. De bildade peroxiderna antas spela en viktig roll i många kemiska processer i lufthavet.

För spridning och deponering av emissioner har turbulensstrukturen när- mast marken stor betydelse. Ett meteorologiskt projekt med denna innebörd stöds av NFR.

Kolhaltiga partiklar från förbränning av olja och kol är goda markörer för nedfall av luftföroreningar. Sådana partiklar finns överallt i an- det. I marken 1 1ndustr1alisera de områden rör det sig om tiotals eller hundratals miljoner partiklar per kvm markyta; i fiälltrakterna är anta— let lägre. NFR stöder ett projekt som innebär utveckling av mätmetodiken för dessa och andra markörer och forskning rörande betydelse av denna be- lastning av mark och sediment.

Miljövårdsforskningen som är inriktad på akuta problem, behöver kunskap om klimatförändringar, landskapsförändringar och belastningar på miliön långt tillbaka i tiden för att förstå de processer som pågår i vår samti- da miljö. De nyssnämnda studierna av antropogena partiklar är ett sätt att tillgodose detta behov. Ett annat är miliöhistorisk forskning baserad på sedimentundersökningar. Även musselskal kan anvandas som m1l1 oarkiv och metodutvecklingen på detta område ingå .r i ett NFR- -projekt.

Det forskningsområde det främst gäller är radioekologi. Inom detta stude- ras de radioaktiva föreningarnas spridningsvagar 1 ekosystemen fram till de organismer som tar upp dessa föreningar.

NFR: s stöd till radioekologisk forskning har successivt minskat och upp- går under budgetåret 1988/89 till ett relativt obetydligt belopp. Orsa- kerna till denna minskning är flera. Radioekologerna har, särskilt efter

Tjernobyl -olyckan, upptagits av uppdragsforskning av akut karaktär som medfört att den grundläggande och långsiktiga forskningsverksamheten måst skjutas åt sidan. Rådet har konstaterat att de proiekt som föreslagits av forskarna inte varit inriktade på vetenskapligt intressanta problem i den utsträckning som krävs för att klara konkurrensen om NFR: s medel. Ett ut— ökat samarbete mellan radioekologer/fysiker och ekologer behövs. Rådet som anser att det är angeläget med forskning inom den grundläggande ra— dioekologin och att landet förfogar över god kompetens för detta, har ta— git upp saken med radioekologerna vid ett seminarium i höstas. R= dets stöd till radioekologin sker i nära samarbete med statens strålskydds— institut, som också var representerat vid seminariet.

Resurser

Totalt uppgår rådets insatser för forskning rörande miljöeffekter av energiomvandling till 2,10 milj kr under budgetåret 1083/89. Huvuddelen av beloppet eller 2,05 milj kr avser oxidationscykeln.

Totalbeloppet innefattar följande doktorandtjänster:

Kolcykeln

Geokemiskt arkiv Kvicksilverföreningars atmosfärkemi Reducerade svavelföreningars atmosfärkemi

» p—.—.— -

Med medel ur anslaget Naturvetenskaplig forskning (Utbl bekostas två for— skartjänster som är av direkt intresse för området miljöeffekter av energiomvandling:

Miljömätteknik avseende föroreningar i luft Paleoekologi, särskilt miljöhistorisk analys

1-3 Uzyäréerinsér

Kvaliteten hos NFR:s forskningsprojekt är fortlöpande föremål för gransk- ning och utvärdering av utländska experter. De projekt som bekostas med medel ur anslagsposten till energirelaterad grundforskning utgör härvid- lag inte något undantag. När utvärderingar görs tas de projekt rutinmäs— sigt med som gäller energirelaterad grundforskning och som faller inom utvärderingsområdet ifråga. Resultatet hittills av giorda utvärderingar visar att de energirelaterade projekten håller en internationellt sett god och i flera fall mycket god kvalité.

2. Långsiktiga bindningar

Rådet har beviljat projektmedel t o m budgetåret 1989/90, d v s intill utgången av den innevarande 3- -årsperioden för energiforskningsprogrammet. Formellt upphör sålunda avtalen (kontrakten) med forskarna vid utgången av detta budgetår. I realiteten rör det sig emellertid om betydligt mera långsiktiga bindningar från rådets sida, om de vetenskapliga insatserna i projekten skall kunna tillvaratas i form av kompetensuppbyggnad och ny kunskap.

3. Arbetsfördelning mellan programorganen

Programorganens insatser samordnas för NFR:s vidkommande i dess energiut— skott, där berörda programorgan är representerade. Utskottet ger förslag

till rådet beträffande ansökningar om medel för forskningsprojekt. Då flera programorgan berörs av en ansökan diskuterar utskottet samordning och arbetsfördelning och några oklarheter och osäkerheter i dessa frågor har för NFR: 5 del inte behövt uppkomma.

4. Mål och medel på längre sikt

I underlaget till EFU 90 skall målen på sex års sikt anges ävensom en ut- blick mot är 2010.

Under avsnittet 1.1 har NFR angivit de nuvarande målen för den energire- laterade grundforskning som rådet stöder. Någon ändring av dessa mål förefaller inte aktuell utan de bör tillsvidare kunna gälla under de när- maste sex åren samt också i det långsiktiga perspektivet mot år 2010.

Den vetenskapliga inriktningen bestäms av utvecklingen inom berörda na- turvetenskaper. Flexi51l1tet 1 rådets anslagsbeviljande verksamhet måste upprätthållas för att oförutsedda händelser skall kunna mötas. Ett exem- pel härpå är genombrottet för forskningen på HTS-området som visade bety— delsen av en strategisk medelsreserv när det gällde att snabbt få igång stöd till denna forskning. Ett tidigare exempel är gentekniken som fång- ats upp inom den energirelaterade grundforskningen som en kraftfull metod bl a inom lövträdsgenetiken. Kännetecknande för NFR:s forskningsstödjande verksamhet är att den huvudsakligen bygger på forskarnas egna förslag. Ett stort intresse för energirelaterad grundforskning har vuxit fram vid de naturvetenskapligt inriktade högskoleinstitutionerna och det är vik- tigt att tillvarata detta. Detta intresse kommer även framöver att be- stämma forskningsprojektens innehåll och omfattning.

NFR avser emellertid att också i fortsättningen initiera forskning inom områden som rådet bedömer som angelägna för utvecklingen på energiom— rådet. Miljöeffekterna av energiomvandling kommer därvid att stå i cen- trum. Grundlagganöe forskning behövs rörande mekanismer som är av bety- delse för förståelsen av transport- och omvandlingsprocesser för antropo- gent frigiorda ämnen i atmosfären och i marken liksom för biologiska ef- fekter av föroreningar. Studiet av biologiska effekter av föroreningar i atmosfären bör särskilt inriktas på förändrade betingelser för växter och för människors hälsa till följd av en ökad UVB- strålniog. Vidare bör forskningen om drivhusgaser utvidgas till att omfatta även andra ämnen än koldioxid, främst metan och dikväveoxid. Betr koldioxidproblemet se punkt 6. Atmosfårkemin som innefattar processer både i troposfären och atmos- fären, kommer sålunda även framgent att vara ett viktigt forskningsom- råde.

Den grundläggande enErgiforskningen bör på längre sikt kunna ge en bas för utvecklande av alternativa energisystem - i första hand baserade på vätgasproduktion samt nya lagrings— och overföringssystem. Förstärkta insatser kommer att behövas betr exempelvis fotofysikaliska och fotoke- miska processer och på materialforskningens område. Den sistnämnda berör omvandling, lagring och transport av energ1 och intar sålunda en central roll i den energirelaterade grundforskningen. På områden som enkristall- tillväxt, tunnfilm och biologiska långtidseffekter av skilda material be- hövs ökade forskningsinsatser.

IVad gäller medlen för at åstadkomma de önskvärda forskningsinsatserna, så kommer NFR att använda sig av den sedan flera år använda uppsättningen, nämligen

projektstöd - forskarbefattningar

- gästforskarstipendier - postdoktorstipendier friköp av högskolelektorer - doktorandtjänster

internationellt forskningssamarbete

De sex förstnämnda torde vara alltför välkända för att behöva en närmare presentation.

Det internationella forskningssamarbetet försiggår huvudsakligen genom forskarnas egna kontakter med kollegor1 utlandet. Proiektstöden kan an- vändas för vetenskapligt samarbete av detta slag.

Genom EG:s ramprogram för forskning och utveckling öppnas nya vägar för det europacentrerade samarbetet. Inom detta ramprogram finns ett delpro- gram, benämnt JOULE, vilket innefattar icke- nukleär energiforskning. Av de uppgifter rådet hittills inhämtat förefaller detta program ha en in- riktning som delvis sammanfaller med rådets insatser på den energirela- terade grundforskningens område. Rådet har ännu ei tillräckligt underlag för en mera ingående bedömning av JOULE— —programmet och betydelsen av en ev svensk anslutning till densamma. Det är emellertid angeläget att EFU 90 i sina överväganden tar upp denna fråga.

Sverige har anmält ett intresse att delta som fullvärdig medlem i EG:s program för miljövårdsforskning. Deltagandet avser delprogrammen STEP (Science and Technology for Environmental Protection) och EPOCH (European Programme on Climatology and Natural Hazards). Förhandlingar pågår och det är därför ännu oklart vad en sådan anslutning skulle innebära för NFR: s forskning. Främst inom EPOCH planeras forskning som är av intresse för området miljöeffekter av energiomvandling.

Ett ökat forskningssamarbete rörande miljöeffekter torde också komma in via The International GeosphergTBiosphere Programme, a Study of Global Change som initierats av ICSU.

5. Omfattningen av energiforskningen inom NFR:s område under perioden 1990/91 - 1992/93

Enligt direktiven från Efu 90 skall omfattningen beräknas enligt tre oli- ka alternativ som framräknats av Efu 90. Beräkningarna är baserade på hela anslaget till det nationella energiforskningsprogrammet för budget- året 1988/89 och ger vid proportionell fördelning på programorganen ett utfall för NFR om 76 milj kr (alt 1), 64 milj kr (alt 2) och 87 mili kr (alt 3).

Efu 90: 5 sätt att räkna missgynnar NFR. En rättvisande bild erhålls om man utgår från det belopp NFR i realiteten förfogar över. Anslagsposten till NFR är för hela den innevarande treårsperioden 71 764 000 kr. En uppräkning med 6 % tre gånger och därefter en reduktion med 5 %, d v 5 de tal Efu 90 använder för sitt alt 1 och som får antas ge inflationstäck— ning, ger 81 milj kr. Alt 2 ger 68 milj kr och alt 3 92 mili kr. Det bör observeras att de sa arskilda medlen t1l| .lFR för HTS- fo rskn1ng l3 mili kr) inte ingår i dessa eller i de av Efu 90 angivna beloppen.

1) International Council of Scientific Unions. Svenskt kontaktorgan är Vetenskapsakademin.

Alt 2

6.

81 milj kr. Detta alternativ innebär i realiteten status quo, under förutsättning att den gjorda uppräkningen täcker kommande löne- och prisökningar. Tas hänsyn till de särskilda medlen för HTS—forskning vilka huvudsakligen avser långsiktiga åtgärder inne- bär alternativet en reell minskning i förhållande till nuläget. Vad forskningsinsatserna beträffar innebär alternativet följande. Okade kostnader för insatser på miljöeffektområdet av det slag som antytts i avsnitt 4 kan endast ske i mycket begränsad omfattning och genom omprioriteringar. Med tanke på att existerande projekt överlag innebär långsiktiga åtaganden och är av hög kvalitet och energirelevans skulle omprioriteringar innebära att man riskerar att tappa kompetens på flera forskningsområden. Den forskarrekry- tering som rådet igångsatt med ett flertal doktorandtjänster kom- mer att behöva avbrytas. Inte heller kommer rådet att genom post- doktortjänster, stipendier och friköp kunna säkra en rimlig andel av denna personal för fortsatt verksamhet inom den energirelatera- de grundforskningen. Med hänvisning till att detta alternativ be- tyder ett stillestånd i uppbyggnaden av en forsknin sverksamhet av basal betydelse för den framtida FoU-verksamheten pa energiområ- det, avstyrker NFR detta alternativ.

68 milj kr. Detta alternativ innebär en kraftig tillbakagång för

' den energ1relaterade grundforskningen. Den potential ifraga om

kompetens som nu finns på detta område skulle inte tillvaratas. NFR avstyrker detta alternativ.

92 milj kr. De forskningsinsatser som angivits under punkt 5 och som galler

miljöeffekter (atmosfärkemiska processer, drivhusgaser, UVB- strålningseffekter)

materialforskning och vissa andra områden av betydelse för icke koldioxidproducerande energisystem

kan initieras och byggas upp. Alternativet medger en rimlig insats i det internationella forskningssamabetet inom EG (JOULE och EPOCH) samt inom Global Change-programmet. Forskarrekryteringen kan upprätthållas och säkras på längre sikt genom postdoktorbe- fattningar, stipendier, friköp av högskolelektorer och andra åt- gärder.

Själva grundtanken i NFR:s satsningar är ju att genom ett relativt marginellt tillskott av medel få forskare inom naturvetenskaperna att inrikta sin forskning på områden av intresse för den långsik- tiga energiforskningen. Alternativ 3 enligt NFR:s beräkning inne- bär en fortsatt möjlighet att upprätthålla denna princip.

Koldioxidproblemet

Enligt direktiven från Efu 90 skall varje programorgan ge förslag till forskningsinsatser inom områden som positivt kan bidra till en reduktion av utsläppen av koldioxid.

Genom att fossila bränslen i stor skala och i en med tiden alltmer steg- rad omfattning använts alltsedan i dustrialismens början, har mängden kol som tillföres den globala kolcyke n stadigt ökat och uppgår nu till enor— ma tal. Dagens forskningsresultat visar att de stora upptagen av detta

kol sker i atmosfären och i oceanerna. Globalt sett frigöres dessutom för närvarande också betydande mängder kol genom destruktion av stora ekosy- stem ( t ex tropiska regnskogar) och mark inkl torvmaker. I dagens läge förfaller det att finnas små möjligheter att reducera mängden kol i at— mosfären. Visserligen skulle mycket stora arealer av skog kunna nyplan— teras och genom fotosyntesen fixera kol i organiska föreningar, men detta är dock enbart en temporär och sannolikt otillräcklig åtgärd. Så småning- om utsätts det organiska materialet för oxidation och bryts ned varvid kolet ånyo frigörs. Den nuvarande mängden kol i kolcykeln förefaller där; för för ögonblicket svårligen kunna minskas. För att koldioxidutsläppen skall ligga kvar på nuvarande nivå, krävs att användningen av fOSSila bränslen inte ökar. Skall utsläppen minska, måste i princip användningen av fossila bränslen minska.

Efter att ha tagit del av UNEP:52) skrift "The Greenhouse Gases" står det klart att de möjligheter som finns att minska fossilbränsleanvändningen dels att göra energinyttjandet effektivare och dels att ersätta fossil- bränslena med energikällor som inte ger tillskott av koldioxid. Alterna- tiven här är biomassa, solener i, vind— och vågkraft, kärnenergi och fusionskraft. Någon inverkan pa den växthuseffekt man kan förvänta om— kring år 2030 skulle dock inte kunna åstadkommas, fortfarande enligt UNEP. Vid en övergång från kol till naturgas kan dock en reduktion i ut—

släppen åstadkommas.

En annan sak är de effekter i form av höjd medeltemperatur och därav för- anledda klimatiska förändringar som kan uppstå till följd av en ökning av koldioxidhalten i atmosfären.

Här behövs grundläggande forskning inom ett flertal ämnesområden. Inter- nationella forskningsprogram inom ramen för Global Change växer nu fram och det är angeläget med en kraftfull insats från svensk sida inom ramen för detta program. Forskning av detta slag är nödvändig för att vi skall få bättre kunskap om hur ändringar i det globala klimatet påverkar jord- bruk, skogsbruk, vattentillgångar, hälsa och behovet av energi (elektrisk kraft). En naturlig länk i detta forskningssamarbete är NFR:s energirela-

terade grundforskning.

Särskilt angelä et är att inom detta program dels fördjupa studierna av kolcykeln, där atskilliga flöden ännu är otillräckligt kvantifierade, dels att från fysiologiska och ekologiska utgångspunkter göra grundlägg- ande studier av hur kolflödet (fotosyntes, upplagring i biomassa och mik- robiologisk nedbrytning) kan tänkas påverkat av ett ändrat klimat och en ytterligare ökad koldioxidhalt i atmosfären.

7. Sammanfattning

Sammanfattningsvis föreslår rådet att en medelsram enligt alternativ 3 (92 milj kr) anvisas rådet för energirelaterad grundforskning under peri- oden 1990/91-1992/93. Ett belopp i denna storleksordning skulle göra det möjligt att fullfölja det nuvarande forskningsprogrammet samt bygga ut forskningen rörande miljöeffekter av energiomvandling, särskilt de glo- bala. Vidare medger detta alternativ satsningar på vissa områden av sär- skild betydelse för icke koldioxidproducerande energisystem samt delta- gande i det internationella forskningssamarbete som nu växer fram (JOULE,

__________________—_———————-—

1) Från värmeverk, värmepannor, kraftverk, förbränningsmotorer etc 2) United Nations Environmental Programme

EPOCH, Global Change) och som kan förväntas bli av vitalt intresse för den energirelaterade grundforskningen.

EG:s energiprogram JOULE förefaller att ha en inriktning som skulle göra en svensk anslutning till programmet till en naturlig komplettering av NFR:s egna insatser. Efu 90 bör därför överväga anslutning till JOULE-

programmet.

Anders Flodström

NATIONELLT MATERIALTEKNISKT PROGRAM

Liksom andra myndigheter har rådet noterat att inom indu- striländer som Japan, USA och Västtyskland görs stora sats- ningar på utveckling av nya material, på förbättringar av existerande material och på att skapa material som exem— pelvis är energibesparande och miljövänliga vid tillverk- ning, användning och i förbrukat skick. Det har mot den bak- grunden ansetts oroande att Sverige inom många viktiga ma- terialområden har en alltför liten tekniskt vetenskaplig kompetens och/eller tekniskt industriell bas. För rådet framstår det även av rent inomvetenskapliga skäl klart att utvecklingen av grundläggande forskning inom materialområdet är av stort intresse och förstärkta resurser angelägna.

På initiativ av STU sammanställer ett flertal myndigheter ett dokument som har till syfte att inför de forsknings- respektive näringspolitiska propositionerna påvisa behovet av förstärkta insatser inom det materialtekniska/vetenskap— liga området och konsekvenserna av uteblivna satsningar. Programmet täcker hela kedjan utbildning, grundforskning, tillämpad forskning och och industriell tillämpning. NFR:s ansvar gäller grundforskningen och det är för förstärkningar inom det området som rådet här äskar medel.

Traditionellt stöder rådet området materialvetenskap genom projektstöd inom områdena oorganisk kemi inkl fasta till- ståndets kemi, fasta tillståndets fysik och inom området energirelaterad grundforskning. I rådets återkommande inter- nationella utvärderingar har under den senaste treårsperio- den många projekt inom det materialvetenskapliga området ut— värderats med goda vitsord. Det finns således inom landet en kärna av excellent materialforskning. Rådets totala stöd till denna forskning uppgår för närvarande till ca 3? Hkr/år, varav ca 9 Mkr inom rådets anslag för energirelate— rad forskning.

Materialområdet genomgår för närvarande internationellt en stark expansion där den tvärvetenskapliga nödvändigheten blir alltmer markant. De stora genombrotten (t ex halvleda- re, supraledare, magnetiska material, ledande polymerer etc) över de traditionella ämnesgränserna mellan kemister och fysiker.

Samtidigt har de nya avancerade materialen tvingat fram ett behov av strukturanalystekniker baserade på neutron- och synkrotronstrålning. Det har varit rådets strategi att genom avtal och finansiella insatser försäkra svenska forskare tillgång till sådana anläggningar.

Denna utveckling har förutsetts av rådet och en planering och resurstilldelning inom givna ramar har skett för att skapa en positiv utveckling av materialområdet. Rådet har dock nödsakats se att utvecklingens styrka och möjligheter inomvetenskapligt och tvärvetenskapligt inte på något sätt motsvarar de resurser som funnits tillgängliga. Rådet har

också insett att gränsöverskridande och långsiktigare forsk- ningsbeviliningar inom de gängse projektstöden måste komp— lettera satsningarna inom materialområdet.

Klassiskt kan man indela materialområdet efter materialslag. Rådet har emellertid valt en annan indelning som bättre återspeglar grundforskningsproblematik och utvecklingstren— der. Fem omraden av betydande materialintresse har särskilt uppmärksammats. Med de ökade möjligheterna till avancerade beräkningar på materialrelevanta system har den kondenserade materiens teori kommit i förgrunden. Spektroskopi 1 skilda former intar en central roll i studier av maSSiva material och ytor. En nödvändig förutsättning för materialforskning är tillgång till väl framställda material i form av enkri- staller och tunna filmer. Särskilda utredningar har ägnats områdena enkristalltillväxt och tunnfilm. En noggrann karak- terisering avseende fysikaliska egenskaper är en viktig. hörnpelare i all materialforskning varför det är angeläget med en hög kompetens inom området fysikaliska mätningar . Dessa omraden beskrivs ytterligare i Bilaga ...

Även om rådet här lyfter fram vissa delområden innebär det självfallet inte att Stödet till andra etablerade områden skall försvinna. T ex inom området strukturkemi finns i lan- det en tradition och kompetens som är av stor relevans för det nationella materialtekniska programmet under förutsätt— ning att även i fortsättningen relevanta resurser ställs till förfogande.

Motsvarande resonemang kan föras beträffande materialfysik inom halvledarområdet. Här har tidigare satsningar inom NMP- och IT—programmen fört fram denna del av materialfysiken till forskningsfronten. Dessa satsningar bör utnyttjas inom ett nytt materialprogram.

Rådet finner också att det fortsättningsvis föreligger ett stort grundforskningsbehov för optiska, elektriska, mag- netiska och mekaniska samt biokompatibla material. Matema— tiska studier av icke-linjära fenomen kommer att få ökad be- tydelse. Detektorutvecklingen inom elementarpartikel- och kärnfysik är synnerligen materialberoende angelägen. Biolo- giska långtidseffekter för skilda material är ett område där ökade grundforskningsinsatser krävs.

Konsortier

En meningsfull satsning inom det materialvetenskapliga områ- det kräver nya samarbetsformer mellan forskare över nuvaran- de gränser inom den befintliga ämnesstrukturen vid hög- skolor/universitet. NFR och STU inbjöd forskarsamhället att söka planeringsbidrag för att lämna förslag till tvär- vetenskapliga centra (konsortier). Drygt 70 ansökningar kom in. Efter en urvalsprocess återstår nu ett tiotal konsortie- förslag ämnade att ingå i det nationella programmet.

NFR:s och STU:s gemensamma avsikt med detta experiment med nya samverkansformer är att åstadkomma tvärvetenskapliga förstärkningar inom högskolesystemet. Målet är en struktu- rerad och överkritisk satsning inom vissa strategiskt vikti-

ga materialvetenskaliga områden. Internationella paralleller finns t ex i USA, Storbritannien och Västtyskland. Konsor- tierna förväntas arbeta 5-10 år med en utvärdering efter 3-4 ar.

Det tänkta basstödet per konsortium varierar med omfattning och förutsättningar men avses i medeltal vara 3 Mkr/år.

NFR och STU äskar gemensamt 90 Mkr för den kommande treårs- perioden. För rådets del äskas 40 Mkr för perioden. För att åstadkomma en effektiv start äskas en tredjedel av beloppet per år. Rådet har ingen möjlighet att genomföra proiekten inom nuvarande ramar.

Projektstöd

Rådet finner det motiverat att kraftigt öka projektstödet till existerande bärkraftiga projekt ävensom till satsningar på nya områden. För att ge det nationella materialtekniska programmet avsedd genomslagskraft äskas totalt 60 Mkr för den kommande treårsperioden fördelade 15, 20, 25 Mkr resp år. Behovet av ökade medel från rådets anslag för energire- laterad forskning är:

Nuvarande År 1 År 2 År 3 stöd 9 +4,5 +6,0 +7,5 13,5 Mkr 15,0 Mkr 16,5 Mkr

Utöver sedvanliga bidrag till material och resor planerar rådet att inom ovan angivna 60 Mkr inrätta ett tjugotal dok- torandtjänster, ett tiotal forskarassistenttiänster och ca 5 eo forskartjänster. Behovet av inrättandet av nya professur- er inom centrala delar av området kan förutses.

Rådet avser att fullfölja de materialteknikrelaterade sats— ningarna på såväl nationella som internationella storforsk— ningsfaciliteter. Detta kommer att ske inom ramen för ökat direkt projektstöd till användarna. Rådet anser detta väs- entligt med tanke på den tvärvetenskap och international- isering forskning vid dessa anläggningar medför.

Utrustning

Det materialvetenskapliga området är till sin natur utrust- ningsintensivt. Ett stort behov av medel för dyrbar utrust- ning (>400 kkr) över FRM— -ramen föreligger. NFR och STU skat- tar detta behov till ca 50 Mkr/år.

B I LAGA 7

Underlag från statens energiverk med underbilagor

UNDERLAG FRÅN STATENS ENERGIVERK

Innehåll

Förslag till energiforskning 1990—93

Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga Bilaga

Bilaga

Bilaga

1: 2:

9: 10:

skogsbränslen

Energiodling

Torv

Kol

Avfall

Alternativa drivmedel Förbränning och förgasning värmekraft/kraftvärme

Nya processer för elproduktion

Vindkraft

11-15: Värmeteknik

16:

17:

18:

Kommunal energiplanering

Planering av energiforskningen med beaktande av klimatpåverkande gaser

Miljöfrågornas behandling i energiforskningsprogramet

Energiforskningsutredningen —EFU 90 Miljö— och energidepartementet 103 33 STOCKHOLM

Förslag till energifgrekning 1229—93

Statens energiverk överlämnar härmed det underlag som be— gärts i skrivelse 1988—09—19. I det följande redovisas vissa utgångspunkter för verkets planering och en samman— fattning av förslaget till omfattning och inriktning av forskningen inom verkets ansvarsområde. De mer detaljerade

./. planerna för resp teknikområde framgår av bilagorna 1—16. ./. I bilagorna 17 och 18 diskuteras forskningsinsatserna mot bakgrund av ambitionerna att minska utsläppen av klimatpå— verkande gaser resp i ett miljöperspektiv.

De planer som redovisas bör ses som ett första förslag till forskningsinsatser under perioden 1990—93. Fortsatta överväganden och diskussioner mellan energiverket och energiforskningsutredningen bör genomföras under vintern/— våren 1989.

Energiforskningen i perspektiv

Ekonomiskt uppgår omsättningen på hela energiområdet till ca 100 miljarder kr per år. Enbart statens vattenfalls— verk, som svarar för hälften av elförsörjningen, har en årlig omsättning om ca 17 miljarder kr. De kommunala ener— giverken levererar fjärrvärme för drygt 10 miljarder kr per år.

Den kommande omställningen av energisystemet kräver mycket omfattande investeringar. Som exempel kan nämnas att ny elproduktionskapacitet i ett större kraftverk kostar ca 5— 8 miljarder kr i investeringar. Vattenfall planerar enligt sin anslagsframställning att enbart under den kom— mande treårsperioden investera för ca 17 miljarder kr, varav hälften inom elproduktionsområdet.

1783k

_____________________________________________—__——_———————————————— Post: Statens energiverk Besök: Liljeholmsvägen 30 Telefon: 08-744 95 00 Telegram: Energyodmin , ll787 STOCKHOLM Lilieholmen Postgiro: 95 06 70—0 Telex: 128 70 ENERGY S

Staten satsar ca 0,3 miljarder kr per år på sektorsforsk— ning inom energiområdet och ca 0,1 miljarder kr på utveck— ling (energiteknikfonden och experimentbyggnadsanslaget). Den statligt finansierade forsknings— och utvecklingsverk— samheten framöver bör ses mot bakgrund av dels den stora omsättningen och investeringsbehovet på energiområdet, dels de markerade politiska intentionerna för områdets ut— veckling. Enligt de beslutade riktlinjerna för energipoli- tiken är det i hög grad utvecklingen av alternativ till elanvändning och kärnkraftsproduktion som skall skapa för— utsättningar för omställningen av energisystemet. I ljuset härav framstår de statliga forsknings— och utvecklingsin— satserna som begränsade.

Omfattningen av ferskningen

Det statliga energiforskningsprogrammet har byggts upp re— lativt snabbt. Anslagstilldelningen har under de fem tre— årsperioderna varit 366 Mkr, 835 Mkr, 1 400 Mkr, 1 190 Mkr och 1 048 Mkr. Tillförseldelen, som energiverket nu ansva— rar för, utgör ca hälften av programmet. De första treårs— perioderna var verksamheten under uppbyggnad samtidigt som kraven på snabba resultat i form av förbättrad kunskap, ny teknik, snabb oljeersättning var stora. Man befann sig i vad som kan betecknas som en kombination av ett uppbygg— nadsskede och ett kampanjskede, där den senare aspekten kom att dominera.

Några år in på 1980—talet kom arbetet med energiforsk— ningsprogrammet mer att inriktas på kompetensuppbyggnad inom grundläggande och tillämpad forskning. Betoningen av vetenskaplig kvalitet blev starkare. Ramprogram kom att användas i större utsträckning. Högskoleandelen i program— met ökades successivt. Denna utveckling är tämligen natur— lig för ett sektorforskningsprogram. Den skedde dessutom

under en period som närmast kan betecknas som en konsoli—

deringsfas på energiområdet. ! l | l l I I

Övergången till mer högskoleforskning och starkare beto— ning av vetenskaplig kvalitet gjordes samtidigt som till— gången på medel inom energiforskningsprogrammet var tämli— gen stor. Detta ledde till en viss eftersläpning och upp— byggnad av sk reservation på energiforskningsanslaget. Huvudskälet härtill var ambitionen att finna, stödja och utveckla forskargrupper av god kvalitet för verksamhet inom energiforskningsprogrammet, vilket kräver en succes— siv uppbyggnad under flera år. Energiforskningsanslagets karaktär av treårigt reservationsanslag med möjlighet till överföringar av medel mellan treårsperioderna har här visat sig vara ett tämligen hyggligt instrument. Vissa förbättringar kan dock göras när det gäller möjligheterna till långsiktiga åtaganden.

Den successiva uppbyggnaden av energiforskningsanslaget har lett till att forskningen om energitillförsel (energi— verkets anslag) nu bedrivs i en omfattning av ca 150 Mkr per år. Inklusive administrativa överföringar om drygt 10 Mkr per år blir omfattningen således ca 480 Mkr, vilket är ca 100 Mkr mer än medelstilldelningen under innevarande treårsperiod. Skillnaden består i att reservationsmedel från tidigare treårsperiod tagits i anspråk.

Vikten av kontinuitet och långsiktighet måste betonas starkt om forskning av god kvalitet skall kunna bibehållas inom sektorforskningsprogrammet. Formella och reella åtaganden blir av väsentligt större omfattning än vid ett mer kortsiktigt inriktat program. En doktorsexamen, som ofta bygger på verksamhet finansierad med sektorforsk— ningsmedel, kräver i genomsnitt arbete under en period av 5—6 år. Antalet sexåriga forskartjänster (sk mellantjäns— ter) har ökat inom energiverkets ansvarsområde och en ytterligare utbyggnad pågår. Ramprogram används i större utsträckning. Sådana program innebär att institutioner med verksamhet av god kvalitet inom områden av central bety— delse för energiområdets utveckling kan arbeta mer lång— siktigt och utan detaljstyrning.

De resursalternativ som energiforskningsutredningen har angivit för programmet Energitillförsel motsvarar inte verksamhetsnivån under innevarande treårsperiod. (Detta torde till en del bero på ett missförstånd, vilket energi— verket 1988—09—29 påpekat i brev till utredningen). Samt— liga alternativ skulle medföra att delar av den forskning som har byggts upp måste omprövas och nedskärningar göras. En omedelbar konsekvens skulle bli att den uppbyggnad av forskningen, som fortfarande pågår inom vissa teknikområ— den, t ex värmekraft och ny elproduktionsteknik, måste avbrytas under innevarande treårsperiod. Särskilt mot bak— grund av de energipolitiska besluten och det behov av grundläggande och tillämpad forskning som dessa för med sig skulle en sådan neddragning skapa problem. I det föl— jande redovisas som ett huvudalternativ verksamhet inom tillförselområdet omfattande 450 Mkr. (Overföringar om ca 33 Mkr från forskningsanslaget till energiverkets myndig— hetsanslag har därvid inte inkluderats). Detta innebär främst ett fullföljande av nuvarande verksamhet. Vidare diskuteras ett lägre alternativ om 375 Mkr.

An r k ”r r

Vid forskning och utveckling på ett nytt område eller med en ny inriktning måste staten ofta finansiera verksamhet också i sena led av utvecklingskedjan och nära marknaden. Orsakerna till detta kan vara många: det saknas aktörer, engagemang och intresse för den önskade utvecklingen finns inte, de ekonomiska riskerna bedöms av andra vara för sto— ra osv. Efterhand som ett nytt teknikområde lyckas bli mer

etablerat kommer mer traditionella aktörer tillverk— ningsföretag, beställare, konsulter att engagera sig mer inom området. De krafter som normalt leder utvecklingen framåt i en ekonomi som den svenska kommer att verka. Sta— ten kan därmed sägas återgå till mer traditionella uppgif— ter som att svara för grundläggande forskning. Dessa grundläggande, tillämpade och mer marknadsnära insatser kan variera över tiden och inom olika teknikområden.

Efter drygt tio år av statlig sektorforskning är många av dessa energiteknikområden i ett sådant skede att andra aktörer svarar för delar av teknikutvecklingen. Kraftin— dustrin har under senare år ökat sina utvecklingsansträng— ningar som enskilda företag och kollektivt genom Svensk Energiutveckling AB (SEU). Samtidigt som detta kan konsta— teras med tillfredsställelse måste dock noteras att ut— vecklingsinsatserna måste öka framöver om omställningen av energisystemet skall kunna genomföras på avsett sätt.

Inom den kommunala delen av energisektorn är åtminstone de kollektiva utvecklingsinsatserna mer blygsamma. Kom— munerna deltar i utvecklingsarbetet inom Stiftelsen Värme— teknisk forskning (Värmeforsk) med ca 4 Mkr och i SEU med ca 10 Mkr per år. En hel del resurser av utvecklingskarak— tär används förstås av varje kommunalt energiverk som upp— för en ny anläggning men de gemensamma ansträngningarna är således små, vilket är särskilt bekymmersamt eftersom kom— munerna sannolikt kommer att spela en ökande roll på ener— giområdet i samband med omställningen. Ökade insatser och en samlad utvecklingssatsning för den kommunala energi— verksamheten är därför angelägna.

Andra statliga utveeklingsineatser

Energiforskningsprogrammet är nu framför allt inriktat på uppbyggnad av kunskap och kompetens av god kvalitet inom verksamhetsfält, som är viktiga för energiområdets utveck— ling. Avsikten är att denna kunskap skall lägga en grund för och utnyttjas i den tekniska utvecklingen. I vilken utsträckning så sker beror i hög grad på hur verksamheten organiseras. En sektormyndighet som statens energiverk med överblick över och engagemang i alla led av utvecklings- kedjan grundläggande forskning, tillämpad forskning, teknikutveckling, marknad har något schematiskt möj— lighet att identifiera kunskapsbrister inom ett teknikom— råde och genom insatser av t ex forskningskaraktär avhjäl— pa dessa. Verket strävar efter att skapa institutionella förhållanden som gör att aktörer från olika led av utveck— lingskedjan forskare, tillverkningsföretag, energiföre— tag knyts ihop. Därigenom bör forskningen få en inrikt— ning som är energirelevant och resultaten komma att ut— nyttjas utan omvägar. Sådana lösningar är möjliga inom teknikområden där det finns etablerade aktörer, t ex inom

1783k

förbränningstekniken och stora delar av elproduktionstek— niken. Inom flera teknikområden, främst sådana som är inriktade på småskalig tillämpning, saknas dock ännu star— ka aktörer, vilket gör det svårare för staten att medverka till att skapa goda institutionella förhållanden. Ett större direkt engagemang ifrån statens sida i teknikut— vecklingen kan då behövas om utvecklingen skall påskyndas. Mot bakgrund av den markerade politiska ambitionen för energisystemets utveckling krävs därvid utvecklingsinsat— ser inom energiforskningsprogrammet och framför allt via energiteknikfonden.

Energiverkets forskningsprogram och den utvecklingsstöd— jande verksamheten, främst med hjälp av energiteknikfon— den, bör ses i ett sammanhang. Insatserna både komplette— rar och förutsätter varandra. Det förslag till forsknings- program som redovisas i det följande utgår ifrån att ener— giteknikfonden kommer att finnas kvar och medge stöd till teknisk utveckling i erforderlig omfattning.

Begrepp

Forskningen beskrivs ofta med begrepp som grundforskning, grundläggande forskning, riktad grundforskning, förståel— seforskning, långsiktigt motiverad forskning etc. Begrep— pen är inte entydiga och några allmänt accepterade defini— tioner finns knappast. Verket har valt att i det följande tala om grundläggande forskning, tillämpad forskning och teknikutveckling. Något förenklat kan dessa begrepp defi— nieras sålunda:

den grundläggande forskningen skall svara på frågan varför

den tillämpade forskningen skall svara på frågan hur teknikutvecklingen skall visa hur mycket det kostar.

Vilken typ av forskning som bör betecknas som grundläggan— de varierar dock något mellan teknikområdena beroende på vilken nivå forskningen inom området har nått. Företrädes— vis används därför begrepp som grundläggande vindkrafts— forskning, grundläggande förbränningsteknisk forskning o s v, varmed markeras att sådan forskning inte är direkt jämförbar (eller adderbar) mellan områdena.

I det följande sammanfattas förslagen till forskningens inriktning och omfattning inom de teknikområden som ingår i energiverkets ansvarsområde. En utförligare beskrivning av de planerade insatserna ges i bilagor.

Sektorsforskningen rörande skogsbränslen sker dels via statens energiverks program, dels via anslag direkt till lantbruksuniversitetet (SLU). Den allmänna skogsforsk— ningen, som är väsentligt större än den energiinriktade forskningen, har också betydelse för utvecklingen inom

området.

Energiverkets skogsbränsleprogram beräknas till 30 Mkr under perioden l990— 93. Hälften av insatserna avser grund— läggande skogsbränsleforskning inom områdena biologi/eko— logi och bränslekvalitet/emissioner. Övrig verksamhet är inriktad på metoder och teknik för uttag och bearbetning av bränsle. Den tillämpade forskningen är inriktad på systemstudier, drivning och transporter samt bränslebered— ning. Så långt möjligt eftersträvas här samarbete och sam— finansiering med branschen.

Energiskogsforskningen bör fortsätta med i stort sett nuvarande inriktning. Målet är att nå säkrare kunskap om tillväxtbetingelser och tillväxtresultat och om miljöef— fekter samt få driftserfarenheter av tekniska system samt bidra till teknikutvecklingen. Utökade insatser bör göras beträffande kvävefixering vid odling och artval och be— träffande biologiska metoder att minska näringsläckage vid

odling.

Resursbehovet under den kommande treårsperioden beräknas till 50 Mkr inom energiforskningsprogrammet. Den praktiska inriktade försöksverksamheten minskas planenligt, vilket ger utrymme för ovannämnda utökade insatser. Verksamheten rörande biologi och miljö, totalt 42 Mkr, kan betecknas som grundläggande inom området. Teknikutvecklingsinsatser förutsätts finansieras via energiteknikfonden. LRF: s forskningsstiftelse förutsätts stödja bl a teknikutveck— ling och åtgärder inriktade på att använda halm för ener—

giändamål.

l Tervforskningen består av dels kunskapsuppbyggnad inriktad | på karakterisering, miljöpåverkan, avvattning och lagring, dels teknikutveckling avseende ytutvinning och fulldjups— l utvinning. F n övervägs en utvidgning med sk ytmetodsimu- lering, vilket innebär uppbyggnad och drift av ett labora— torium, där verkliga förhållanden på en torvtäkt kan simu— leras. Därmed kan man göra laboratorieförsök som grund för och komplement till den fullskaliga metod— och maskinut-

vecklingen.

Forskningsinsatserna under nästa treårsperiod bör koncent— reras till karakterisering, som utgör grunden för annan torvforskning, och miljöpåverkan. Därutöver förutses mer begränsade insatser rörande avvattning och lagring samt

tillsammans med branschen drift av det ovannämnda laboratoriet för ytmetodsimulering. Kostnaden för torv— forskningsprogrammet beräknas till 20 Mkr under perioden. Till detta kommer teknikutveckling, bl a inom ramen för Stiftelsen Svensk Torvforskning.

Kolprogrammet omfattar 10 Mkr under innevarande treårs— period. I huvudalternativet förutses insatser av samma omfattning under 1990— 93. Den statligt finansierade forsk— ningen är framförallt av grundläggande karaktär inriktad på karakterisering och bränsleberedning. Målet för verk— samheten är att vidmakthålla och fördjupa kunskaperna om kol inte minst kring miljömässiga förhållanden och effekter så att svenska aktörer kan ta del av den inter— nationella utvecklingen och omsätta och utnyttja resulta— ten för svenska förhållanden.

Forskningen inom området avfall består av två delar: av— fallsbränslen och avfallsgas. Inom det förstnämnda området arbetar en forskargrupp vid Lunds universitet. Verksamhe— ten är främst inriktad på beredning/klassificering, lag— ring och miljöeffekter.

Två forskargrupper arbetar med frågor om evfalleges. Vid lantbruksuniversitetet i Uppsala studeras framför allt sk inre produktionsfaktorer, dvs mikrobiologiska processer som styr nedbrytningsförloppet för organiskt avfall. Vid tekniska högskolan i Luleå är arbetet inriktat på sk yttre produktionsfaktorer, dvs utformning av deponier, åtgärder som påverkar avfallets nedbrytningshastighet och miljöpå— verkan osv. Det totala resursbehovet för avfallsområdet under nästa treårsperiod beräknas till drygt 10 Mkr.

Forskningen rörande alternativa drivmedel är främst inrik— tad på produktion av etanol ur cellulosa från inhemska råvaror, främst skogsavfall och halm. Verksamheten, som är av grundläggande karaktär, bedrivs till största delen vid Lunds universitet. Till detta kommer teknikbevakning rörande direktförvätskning av torv och biomassa. Resursbe— hovet beräknas till 10 Mkr under nästa treårsperiod. Huvuddelen av beloppet är bundet till pågående verksamhet.

Den bränsletekniska forskningen beräknas således uppgå till sammanlagt 130 Mkr under treårsperioden. Om forsk— ningsprogrammet skall bedrivas på en lägre nivå (110 Mkr) kommer främst den statliga finansieringen av kolforsk— ningen och eventuellt delar av skogsbränsleforskningen att ifrågasättas. Vidare kan uppbyggnaden av ytmetodsimulering inom torvområdet inte genomföras. Den grundläggande forsk— ningen rörande alternativa drivmedel bör då också försöka finna finansiering från annat håll (NFR).

Forskningen rörande förbränningsteknik och förgasningstek— nik omfattar tillsammans under innevarande treårsperiod 150 Mkr. Bl a de grundläggande insatserna inom dessa båda områdena är av mycket likartad karaktär. Verket har därför nu planerat verksamheten i ett gemensamt program för för— brännings— och förgasningsteknik.

Området har delats in i fyra delar. Insatserna rörande

grundläggande forskning rörande pyrolys, förgasning, för— bränning, modellering, mätmetodik och katalys. Verksamhe- ten sker helt vid universitet och högskolor. Omfattningen beräknas i huvudalternativet till 54 Mkr. Eöpgespingetek— nik innefattar bränngasproduktion, katalytisk termisk gas- behandling, avfallsförgasning och utvärderingar. Omfatt— ningen beräknas till 15 Mkr. Eöpbpäpningsteknik innehåller främst insatser rörande fluidbäddar, där programmet omfat— tar ca 10 Mkr/år. Därtill kommer mindre omfattande verk— samhet rörande rosteldning, pulverförbränning, naturgas, katalytisk förbränning, modellering samt mätning och reg— lering. Den förbränningstekniska forskningen är huvudsak— ligen miljöinriktad och omfattar frågor om bl a kolväten, svaveloxider och kväveoxider inkl lustgas. Totalt beräknas 38 Mkr för området. Det fjärde delområdet gäller emis— eienereletered_fopskning, som inriktas på reningsmetoder

för svaveloxider, kväveoxider samt frågor om dioxiner, , kvicksilver, rökgaskondensering, restprodukter och stoft. l

Forskningen bedrivs huvudsakligen vid högskolor. Omfatt— ningen beräknas till 30 Mkr. Huvudalternativet innebär således 150 Mkr för förbrännings— och förgasningsteknisk forskning under nästa treårsperiod. Alternativet medger begränsade insatser rörande katalys, avfallsförgasning och naturgasförbränning. Möjligheterna att inleda teknisk forskning rörande katalytisk förbränning, nya koncept för _svavel— och kväveoxidreduktion samt nya metoder för rök— gasrening vid avfallsförbränning blir små.

Vid en lägre anslagsnivå (120 Mkr) krävs nedskärningar i den pågående forskningen vid universitet och högskolor, främst rörande fluidiserad förbränning och förbränning/— förgasning av avfall. Dessutom minskas väsentligt möjlig— heterna att stödja forskning i anslutning till industriell utveckling.

Elteknik

Forskning rörande värmekraft/kraftvärme har byggts upp under senare år. För perioden 1990— 93 bör programmet om- fatta insatser om 25 Mkr, vilket är oförändrad nivå i förhållande till nuvarande verksamhet Huvuddelen av pro— grammet består av forskning vid de tekniska högskolorna

i Stockholm, Göteborg och Lund. Tjugo tjänster vid tio institutioner finansieras av energiverket. Teknikutveck— lingsinsatser beräknas till viss del finansieras över energiforskningsanslaget men främst via energiteknikfon— den. Insatserna är inriktade på teknisk optimering och utveckling av miljöteknik för mindre kraftvärmesystem samt teknikutveckling inriktad på biobränsle och naturgas.

Nya progesser för elproduktion avser teknik som befinner sig på ett tidigt utvecklingsstadium. De mest omfattande insatserna planeras för bränsleceller (10 Mkr), solceller (5 Mkr) och högtemperatursupraledning. Därtill bedrivs aktiv teknikbevakning rörande vågkraft, vätgas (se nedan om klimatpåverkande gaser), MHD—teknik, termojonomvandling och ORC—teknik. Viss bevakning planeras också av några mer långsiktiga tekniker. Högskoleforskningen, som är domine— rande inom programmet, planeras för tio institutioner vid fyra tekniska högskolor. Ca tjugo tjänster finansieras på detta sätt. Totalt beräknas verksamheten inom programmet kosta 25 Mkr under perioden 1990—93.

Den statliga forskningen på vindkraftsområdet bedrivs främst vid flygtekniska försöksanstalten FFA och Chalmers tekniska högskola. Insatserna rör aerodynamik, material— frågor, elsystem, reglerteknik etc i syfte att utveckla kompetens för att konstruera, tillverka, upphandla och driva vindkraftverk. Denna verksamhet — grundläggande vindkraftsforskning beräknas till ca 47 Mkr under nästa treårsperiod. Särskilda insatser planeras också beträffan— de miljöpåverkan (buller) och för utvärdering av driften av de aggregat som uppförts under innevarande period. Totalt beräknas insatserna inom programmet till 60 Mkr.

Forskningen inom elteknikområdet planeras således på nivån 110 Mkr under perioden 1990—93. En lägre nivå (95 Mkr) innebär att vindkraftsforskningen minskar med ca 10 Mkr, att uppbyggnaden av högskoleforskningen inom värmekraftom— rådet inte kan fullföljas och att teknikbevakning på några områden måste ifrågasättas.

Värmeteknik

Inom fjärrvärmeområdet finns etablerade aktörer som i framtiden bör kunna ta ett större ansvar för teknikutveck— lingen och på sikt också för den tillämpade forskningen. För den kommande treårsperioden planeras det statliga forskningsprogrammet omfatta insatser för 20 Mkr, varav två tredjedelar avser grundläggande fjärrvärmeforskning, ca 5 Mkr tillämpad forskning och en liten del teknikut— veckling. Därtill beräknas insatser med stöd av energitek— nikfonden uppgående till ca 15 Mkr under perioden.

Forskningen bedrivs vid de tekniska högskolorna i Lund och i Göteborg, vid Umeå universitet samt vid Studsvik AB. Insatserna syftar till en effektivisering av befintliga och tillkommande system och komponenter. Statens energi— verks stöd till dessa institutioner sker i form av rampro— gram, varvid Studsvik bidrar till finansieringen av den egna verksamheten genom att tillskjuta utvecklingsmedel. Inriktningen av insatserna vid de fyra institutionerna har valts så att de kompletterar varandra.

Solvärme och värmelagring har demonstrerats storskaligt men är inte etablerade tekniker i Sverige. Starka aktörer som kan utveckla och under en längre tid i ett utsatt marknadsläge — arbeta för att introducera tekniken saknas. Såväl forskningen som den tekniska utvecklingen blir så— ledes i hög grad beroende av statliga insatser.

Energiverket stödjer forskning om värmelagring vid högsko— lan i Lund och solvärmeforskning vid högskolan i Falun/— Borlänge och vid tekniska högskolan i Göteborg och vid Uppsala universitet. Insatserna rör utveckling av kompo— nenter, system och mätteknik. Denna verksamhet beräknas kräva 7 Mkr under nästa treårsperiod. Därtill kommer in— satser för att förstärka den tillämpade forskningen och teknikutvecklingen, beräknade till 3 Mkr under perioden. Teknikutvecklingen därutöver planeras stödjas med medel ur energiteknikfonden.

Värmepumpar svarar för en värmeproduktion om 8—10 Mkr per år. Någon utbyggnad förekommer inte men på sikt kan bräns— ledrivna värmepumpar introduceras. FoU—insatserna är fn främst inriktade på att finna och utveckla nya, miljövän— ligare arbetsmedia i stället för klorfluorkarbonerna.

Värmepumpsforskningen bedrivs vid de tekniska högskolorna i Göteborg och i Stockholm samt på samma sätt som fjärr— värmeforskningen genom delad finansiering vid Studsvik AB. De statliga forskningsinsatserna under perioden 1990—93 beräknas till 13 Mkr, vilket är en minskning i förhållande till nuvarande verksamhet.

Energiverket stödjer forskning rörande naturgas inom ramen för de tidigare redovisade delområdena förbränningsteknik, värmekraftteknik och nya elproduktionsprocesser. Sådana insatser uppgår till ca 20 Mkr per år. Därtill kommer distribution h la rin v na r a , där verket planerar forskning omfattande 8 Mkr resp 5 Mkr under nästa treårs— period. Forskningsutförande organ är främst de tekniska högskolorna i Göteborg, Lund och Luleå samt Studsvik AB.

l783k

Den geotermiska utvecklingen drivs främst av några forska— re och konsulter. Starka aktörer saknas inom området. Forskningen utförs främst vid Chalmers tekniska högskola och vid tekniska högskolan i Lund. Verksamheten beräknas koncentreras något under nästa treårsperiod till 4 Mkr.

De sammanlagda insatserna för värmeteknisk forskning be— räknas således till 60 Mkr under perioden 1990—93. Utbygg— nadsmöjligheter finns framför allt inom fjärrvärme— och solvärmeforskningen. En lägre nivå på insatserna innebär att ytterligare koncentration av den geotermiska forsk— ningen måste göras och att uppbyggnaden av den gastekniska forskningen inte kan ske som planerat. Successivt bör aktörerna inom området, främst kommunerna, ta ett större ansvar för teknikutvecklingen och för den tillämpade forskningen inom det värmetekniska området.

Forskningsområdet kommunal energiplanering har getts en vid tolkning. Häri ryms frågor om politik, planering, administration och beslut avseende kommunernas verksamhet inom energiområdet, liksom studier av utfallet av olika kommunala energiengagemang.

För perioden 1990—93 föreslås oförändrade insatser, d v s 1 Mkr/år, med oförändrad inriktning av forskningen. Under 3—årsperioden bör statens stöd till detta forskningsområde utvärderas.

Klimatpåverkande gaser

Verket har granskat inriktningen av forskningsprogrammet och behovet av nya och förstärkta insatser i ljuset av en strävan att minska utsläppen av klimatpåverkande gaser, särskilt de av riksdagen antagna riktlinjerna för begräns— ning av koldioxidutsläppen. Denna granskning redovisas i bilaga 17.

Sammanfattningsvis kan konstateras att energiverkets forskningsprogram i mycket hög grad är inriktat på att åstadkomma större energieffektivitet och utveckla teknik för användningen av biobränslen och miljövänliga energi— tekniker utan utsläpp av klimatpåverkande gaser. Det gäl— ler t ex programmen rörande skogsbränslen, energiskog, alternativa drivmedel, vindkraft, värmepumpar, solvärme och nästan hela programmen rörande förbrännings/förgas— ningsteknik, värmekraft och ny elproduktionsteknik. Inom de tre sistnämnda områdena har inriktningen på insatserna förändrats något för att ytterligare stämma överens med den önskvärda långsiktiga utvecklingen. De bränsleteknik— områden som kan diskuteras i det här perspektivet är kol, torv och också naturgas.

1783k

Kolprogrammet är ganska litet 10 Mkr, vilket är ca 2% av verkets program och åtminstone delvis inriktat på miljö- frågor och internationell utveckling. Om kol skall spela någon roll i det svenska energisystemet är det både

miljö— och energimässigt motiverat med en viss sådan forskningsverksamhet i syfte att höja kunskapsnivån inom landet. Detta har också betydelse för vårt internationellt inriktade miljöarbete.

Torv kan miljömässigt anses vara ungefär likvärdigt med kol. Koldioxidutsläppen vid förbränning är av samma om— fattning. En utbruten torvmark kan dock tas i anspråk för skogsodling. Torvbrytning har också den effekten att metanproduktionen från torven minskar vid utbrytning av en mosse.

Användningen av det inhemska bränslet torv har hittills ansetts vara väl i linje med de energipolitiska riktlin— jerna. Vid en mycket stark betoning av miljöeffekter kan kanske en stor torvanvändning ifrågasättas. Verkets för— slag till forskningsprogram 1990—93 innebär att insatserna på torvområdet minskar i omfattning i förhållande till innevarande period men någon total omläggning föreslås inte.

Energiverkets forskningsprogram innehåller omfattande verksamhet minst till en kostnad av 75 Mkr av betydel— se för naturgasens utveckling. Motiven är dels energipoli— tiska, eftersom en ökad naturgasanvändning ger ett mer diversifierat energisystem, dels miljömässiga eftersom naturgas är renare än andra bränslen. Detta bränsle ger också mindre utsläpp av koldioxid per energienhet än olja, kol och torv men användningen av naturgas bidrar ändå till klimatpåverkan och kan därför ifrågasättas i ett långsik— tigt perspektiv som är särskilt viktigt i forsknings— sammanhang. Verkets förslag till forskningsprogram för perioden 1990-93 har dock inte påverkats av sådana över— väganden.

Inriktningen av verksamheten inom några delprogram har påverkats av ambitionerna att minska utsläppen av klimat— påverkande gaser. Forskning rörande förbrännings— och för— gasningsteknik riktas in mot andra bränslen än kol. Ytter— ligare insatser görs för att minska bildningen av dikväve— oxid (lustgas) och utsläppen av kolväten vid förbränning. Arbete för att utveckla andra arbetsmedia än klorfluorkar— boner präglar forskningen om värmepumpar. Inom biogas— forskningen behandlas en annan klimatpåverkande gas, näm— ligen metan.

Verket har också övervägt behovet av ytterligare insatser direkt inriktade på frågor om klimatpåverkan och därmed anknutna reningsmöjligheter. Åtgärder som nu skulle kunna vidtas är forskning/studier om rening av koldioxidutsläp— pen och omhändertagande av koldioxiden, om fotbsyntes som

l783k

skulle kunna få betydelse för direkt el— och värmeproduk— tion på mycket lång sikt, om produktion och användning av vätgas inom energiområdet och om systemfrågor aktualisera— de av problemen med klimatpåverkande gaser. Som utvecklas närmare i bilaga skulle det vara önskvärt att under perio— den 1990—93 bedriva forskning till en omfattning av totalt ca 10 Mkr inom dessa områden.

Ovrig miljöpåverkan

Miljömässiga förhållanden spelar och kommer att spela en mycket viktig roll för utvecklingen på energiområdet. Riksdagens senaste beslut om energi— och miljöpolitiken innehåller långtgående ambitioner när det gäller bl a att minska utsläppen av svavel— och kväveoxider. Ytterligare skärpningar av kraven kan väntas framöver. Energiverket har särskilt granskat forskningsprogrammets omfattning och inriktning i detta perspektiv. Som framgår av bilaga 18 kan konstateras att forskningsprogrammet i hög grad är inriktat på att utveckla ett miljövänligare energisystem och minska utsläppen av skadliga ämnen. Samtidigt kan konstateras att miljökraven på energiområdet är mycket långtgående och att det krävs betydande forsknings— och utvecklingsarbete för att de skall kunna innehållas. Även i detta perspektiv är det således väsentligt att forsk— ningen och utvecklingen på energiområdet ges en tillräck— lig omfattning för att ambitionsnivån skall kunna nås.

Sammanfattning av resursförslagen

Sammanfattningsvis föreslås således följande insatser inom tillförselforskningen under perioden 1990—93

Huvudalternativ Lägre alternativ Bränsleteknik 130 110 Förbrännings— och förgasningsteknik 150 120 Elteknik 110 95 Värmeteknik 60 50 450 Mkr 375 Mkr

Därtill kommer forskning rörande kommunal energiplanering (3 Mkr) och administrativa kostnader vid statens energi— verk (ca 33 Mkr), som hittills finansierats via energi— forskningsanslaget. Stöd till kollektivforskning (stiftel— sen Värmeteknisk forskning och stiftelsen Svensk torv— forskning) ingår inte i resursförslaget ovan. Om det stat—

liga stödet till denna verksamhet även fortsättningsvis skall finansieras via energiforskningsanslaget bör medels— ramarna ökas med ca 15 Mkr.

Strävan att minska utsläppen av klimatpåverkande gaser utgör en grund för förslagen inom respektive teknikområde. Om övergripande/gemensamma frågor (koldioxidrening, sys— temutformning, fotosyntes m m) skall tillföras programmet bör medelstilldelningen ökas med ca 10 Mkr.

Förslaget till energiforskning 1990— 93 har utarbetats inom verkets forsknings— och utvecklingsavdelning. Beslut i ärendet har fattats av general irektören.

x (WWW!

Hans Rode

FORSKNING INOM SKOGSBRÄNSLEOMRÅDET l990——1993

Med skogsbränsle avses bränsle av skogligt ursprung som inte passerat annan användning, bestående av ved. bark. barr och/eller löv. Bränsle av bark. kvistar och andra bi— produkter från bearbetningsterminaler, sågverk och skiv— eller massaindustrin ingår men inte bränsle av t ex rivningsvirke och avfallspapper. Sådant bränsle beaktas i separat forskningsplan för avfall/biogas.

1. Energi— och_miljömässig betydelse

Användningen av bränslen som emanerar ur skogen fördelar sig eldningssäsongen 1987/88 på följande sätt:

Skogsindustri: avlutar 28 TWh/år interna bränslen 16 köpt skogsbränsle l Värmeverk. övr ind: köpt skogsbränsle 4 Privata bostäder. mm: främst eget skogsbränsle 12 Summa 61 TWh/år exkl avlutarna 33

I relation till den totalt tillförda energin om ca 450 TWh per år utgör bränslen ur skogen (inkl avlutar) ca 15%. Den kommersiella. öppna trädbränslemarknaden svarar mot drygt 1% av den totala energianvändningen.

Eftersom skogsbränslen i första hand hämtas ur skogen i samband med andra skogsaktiviteter. så kan råvaran anses i viss mån begränsad. Taket kan ligga på 50—70 TWh/år med de rekommendationer som finns för uttag. Av denna mängd är nära hälften intecknad av de skogsbränslepannor som nu byggts.

Kostnaden för skogsbränsle fritt förbränningsanläggningen varierar starkt med lokala omständigheter. De enklast in- hämtade kvantiteterna, biprodukter från skogsindustrin, är uppenbart lönsamma med hänsyn till det ökade interna ut— nyttjandet. Kommersiellt skogsbränsle på den öppna markna— den kostar idag ca 110 kr/MWh. Produktionskostnaderna kan dock vara lägre med modern teknik integrerad med skogsindu— strins virkesanskaffning och processer. Exempel finns på produktionskostnader i intervallet 65—80 kr/MWh.

Användningen av skogsbränslen bidrar inte till någon lång— siktig ökning av koldioxidmängden i atmosfären. Svavelhal— ten är låg och tungmetallinnehållet litet.

Ett ökat tillvaratagande av skogsbränsle med den närings_ rika fraktionen barr och finkvist ger några negativa ekolo— giska effekter. Här kan nämnas försämrade möjligheter för skogsväxter att överleva hyggesfasen. minskad motstånds- kraft mot försurning och risk för erosionsskador vid stubb— täkt.

2. Struktur och aktörer

Vid sidan av privat småskalig användning har skogsindustrin traditionellt varit den största förbrukaren av skogsbränsle genom att utnyttja de biprodukter som faller i tillverk- ningsprocesserna. Däremot har man knappast tidigare i någon större utsträckning aktivt samlat in bränsle. Idag utnytt— jas skogsbränsle av några företag inom såväl cellulosaindu— strin som sågverks— och spånskiveindustrin.

skogsbränsle kan ses som ett av flera virkessortiment i skogen. Bränsleuttaqet kan integreras med övrigt virkesut— tag och skogsbränslet blir en strategisk faktor för skogs— industrin. Genom engagemang i skogsbränsleproduktion. t ex genom att använda träddelsteknik. erhåller skogsindustrin tillgång till ett nytt virkessortiment och kan skapa sig en starkare position på virkesmarknaden. För skogsindustrin som använder sig av s k storskogsbruksmetoder har den s k träddelsmetoden blivit en etablerad metod.

Småskogsbruket befinner sig i en något speciell situation med många aktörer som var för sig saknar möjlighet till storskalig produktion av skogsbränsle. Organisationen håller dock på att byggas upp i vissa områden i Sverige.

Extern försäljning av skogsbränsle i konkurrens med andra bränslen har tidigare skett framför allt av från skogsindu- strin fristående entreprenörer. Den affärsmässiga fram— gången har varit svag och dessa företag är idag inte starka.

Skogsmaskinföretag främst mindre och medelstora sådana har bedrivit maskinutveckling för skogsbränsleproduktion. Före» tagens intresse har minskat under de senaste åren eftersom skogsbränslemarknaden har stagnerat och investeringarna i skogsbränsleproduktion minskat kraftigt. Detta gäller speciellt storskogsbruksmetoderna som används av skogindu- strin.

Företags— och branschfinansierad metodutveckling har också minskat. Verksamheten inriktad på skogsbränslen inom stiftelsen Skogsarbeten har minskat kraftigt. Metodutveck— ling pågår dock hos några etablerade skogsbränsleproducen- ter.

finansiärer

Vid sidan av statens energiverk finns ett antal finansiärer som främst stöder den allmänna skogsforskningen. som to— talt, inklusive administrativa omkostnader, under budget— året 1987/88. kan uppskattas till ca 330 miljoner kr.

Forskning genomförs vid Sveriges lantbruksuniversitet ca 225 miljoner kr (160 miljoner kr exklusive administrativa omkostnader). vid forskningsstiftelsen Skogsarbeten 31 mil— joner kr. Institutet för Skogsförbättring 28 miljoner kr samt vid andra universitetsinstitutioner. företag m m upp— skattat ca 45 miljoner kr.

Den grundläggande forskningen och undervisningen vid Sveriges lantbruksuniversitet finansieras genom universite— tets basanslag (115 MKR). Under innevarande treårsperiod förstärks basanslaget med 12 miljoner kr. med speciell in- riktning på bioenergiområdet. SJFR lämnar projektanslag med huvudinriktning mot mer biologisk inriktade projekt (ca 15 MKR). STU svarar för stöd till industriellt utvecklingsar— bete inom skogstekniska området. vilken även kommer SLU till del.

Skogsnäringen svarar tillsammans med SJFR för basfinansi— ering av de två branschforskningsinstituten. För budgetåret 1987/88 innebar det för skogsnäringens del 13 miljoner kr till forskningsstiftelsen Skogsarbeten och 7 miljoner kr till Institutet för Skogsförbättringar.

Statens naturvårdsverk fördelar också anslag för bl a till— ämpad skoglig natur— och miljövårdsforskning och under bud— getåret 1987/88 ca 20 miljoner kr.

Skogsstyrelsen och nämnden för skogsteknisk forskning läm— nar stöd för forskning den senare som huvudsaklig fi— nansiär av Stiftelsen Skogsarbeten. men även till SLU med en bred inriktning.

0194E

ndra ektöpets medyepksn i Skogseränslefg rakning

Skogsbränslen är ett av flera sortiment som kan tas ut ur skogen och forskningen om skogsbränslen bör i ökad ut- sträckning integreras med annan skoglig forskning. Den nya strukturen på skogsenergiforskningen inom SLU med fri» stående projekt har som syfte att forskningen skall kunna integreras med annan forskning inom olika institutioner. Vi eftersträvar också att skogsbränslefrågorna skall beaktas i institutionernas övriga forskningsprojekt.

Den mera tillämpade forskningen eller teknik— och metodut— vecklingen bör ske med samfinansiering från skogsföretag. Cellulosaindustrins intresse är med något undantag svalt. För sågverk och skivindustri kommer diskussioner att föras om ett gemensamt finansierat branschforskningsprogram. Möjligheten att skogsenergifrågor i ökad utsträckning beaktas inom den skogstekniska forskning som sker hos Forskningsstiftelsen Skogsarbeten skall bevakas.

3L_Kunskapsläget l

Skogsbränslena används i större eller mindre utsträckning som ett bränsle i de flesta länder. Sverige har genom sina naturgeografiska förutsättningar och sin starka skogsindu— » stri en relativt hög användning av skogsbränslen som i huvudsak utvinns i integrerat med eller som en följd av industrivedsproduktion.

I Sverige är den s k sortimentsmetoden en förhärskande me- tod inom skogsbruket. I vissa andra länder t ex USA eller Canada är den s k trädmetoden vanligast. Skillnader finns i skogsbrukets mekaniseringsgrad och krav på arbetsmiljö. Sverige ligger högt i dessa avseenden. I Sverige har också miljöfrågor inom skogsbruket ett starkt genomslag.

Genom att medverka i ett IEAwsamarbete på trädbränsleområ— det sker erfarenhetsutbyte med andra länder där främst USA och Canada gör större insatser. Storbritannien har ökat sin verksamhet inom trädbränsleområdet. Finland med stora skogstillgångar har en relativt liten aktivitet inom skogs— bränslen man fäster större förväntningar vid torv.

4. Nuvarande energiforskningsprogram

Verksamheten inom skogsbränsleområdet sker huvudsakligen genom statlig finansiering under 1987——1990. dels genom ett basanslag om 12 miljoner kr till SLU för förstärkning av universitetets fasta resurser och dels genom särskild fi— nansiering inom ramen för statens energiverks FoU—program för trädbränslen. med en budget om 40 miljoner kr över tre—årsperioden. Andelen långsiktig motiverad forskning är ca 30% av programmet. Programmet finansierar i huvudsak forskning vid SLU. Begränsad verksamhet sker vid KTH och Lunds tekniska Högskola.

I det nuvarande programmet har en relativt kraftig för— stärkning av studierna av det biologiska effekterna av bio— massauttag gjorts. En fortsatt förskjutning mot biologisk forskning har ansetts nödvändig för att få en mer solid kunskapsgrund om de biologiska/ekologiska förutsättningarna för produktion av skogsbränslen.

Den ökade relativa betydelsen av skogsbränsleproduktionen inom gruppen småskogsbruk kräver en fortsatt betoning av utvecklingsinsatserna för denna sektor.

Stödet för utveckling av metoder för bränsleproduktion inom storskogsbruket har minskats. Förhoppningen att branschen genom egna insatser skulle kunna ta ansvar för denna verk- samhet har hittills icke infriats.

utvecklingsinsatser för skogsbränsleproduktion har hittills blivit mindre än planerat p g a en avvaktande inställning från branschen. Detta gäller såväl storskogsbruks— som små— skogsbruksmetoder.

I formell mening finns f n långsiktig bindning inom pro— grammet i form av en sexårig forskartjänst placerad vid Sveriges lantbruksuniversitet. Denna tjänst kommer med nor— mal förlängning att löpa vidare t o m 1994/95. Informella bindningar finns i form av att verket tar ett ansvar för att arbeten inom olika forskningsprojekt kan slutföras på ett för forskarstuderande acceptabelt sätt till en licen— ciat— eller en doktorsexamen. vilket betyder en bindning om minst två till fyra år från respektive forskningsprojekts start. Vidare finns indirekta långsiktiga bindningar inom energoforskningsprogrammet via det speciella basanslag som lämnas till SLU.

0194E

5. Förslag till forskningsprogram 1990—_l993

Under perioden från energiforskningsprogrammets start fram t o m budgetåret 1986/87 ökade statliga och även privata insatser för forskning och utveckling för skogsbränslepro— duktion och användning. Under den perioden ökade också pro— duktionen och användningen av skogsbränslen. Under inne— varande programperiod har det statliga insatserna kon— centrerats till långsiktig kompetensuppbyggnad framförallt inom högskolan. Användningen av skogsbränslen har stagnerat av marknadsmässiga skäl:

Olje— och kolpriserna har sjunkit till en låg nivå

Osäkerhet om skogsbränslenas framtida konkurrenskraft m h t energiskatter och miljöavgifter

Under senare tid har användningen av skogsbränslen fått en ökad uppmärksamhet. Skogsbränslen bidrar inte till den ök— ningen av utsläpp av miljöpåverkande gaser (koldioxid) och kan innebära andra miljöfördelar. ,

Resultatet av forskningsverksamhet inom skogsbränsleområdet är beroende av den utvecklingsverksamhet som sker inom företag. Omfattningen av sådan utvecklingsverksamhet fram— ledes är svårbestämbar. Målen för forskningsverksamhet på kortare och längre sikt redovisas nedan under antagande av en fortsatt begränsad utvecklingverksamhet inom företag.

På lång sikt (20 är) bör det svenska forskningsprogrammet avseende skogsbränslen kunna ge en fullständig redovisning av biologiska och ekologiska konsekvenser av att använda skogsbränslen samt också en god kunskap av miljökonse— kvenserna av förbränning av skogsbränslen av olika sorti— ment med olika uttagsmetoder. Olika tekniska lösningar för 'skogsbränsleuttag är dokumenterad.

På medellång sikt (6 år) har en god kunskaps vunnits om biologiska/ekologiska förutsättningar och konsekvenser av skogsbränsleuttag och användning samt produktionsmetoder.

Målet för forskningsverksamheten för perioden l990-—1993 är att skapa ökad kunskap om de biologiska och ekologiska för— utsättningarna för och konsekvenserna av ett uttag av skogsbränsle integrerat med annan skoglig produktion. samt att öka kunskaperna om metoder och teknik för att uppnå en integration av skogsbränsleuttag med skogsföretagens och skogsindustrins övriga verksamhet.

Om skogsbränslen i framtiden av kostnads— och miljöskäl får en avsevärt förbättrad konkurrensförmåga kommer en avsevärd insats i teknikutveckling att ske inom företag inom skogs- industrin. En sådan ökad utvecklingsinsats förväntas också innebära en ökad målsättning för trädbränsleforskningen speciellt med avseende på metoder och teknik för integrerat uttag av skogsbränslen.

Resursnenox nen inriktning

Omfattningen av statligt finansierad skogsbränsleforskning i statens energiverks forskningsprogram uppgår till 30 mil— joner kr i nedanstående basförslag. Inriktningen år fram— förallt på att nå en ökad förståelse av biologiska/ekolo— giska konsekvenser av uttag av skogsbränsle och användning av de olika skogsbränslesortiment samt att skapa ökad kun— skap om metod och teknik för integrerat skogsbränsleuttag.

grundläggande kompetensuepnysgnan resp_utvecnlin581nsatser

Ca 50% av föreslagen nivå 30 miljoner kr avser grundläggan— de kompetensuppbyggnad inom områdena biologi/ekologi samt bränslekvalitet/emissioner. övriga insatser avser metoder och teknik för uttag samt upparbetning av skogsbränslen via privatskogsbruk och storskogsbruk för integrerat uttag av skogsbränsle samt industrived för sågverk. skivindustri och cellulosaindustri.

Långsiktiga bindningar

Områden. som har en inriktning mot ökad förståelse av de biologiska sambanden är självfallet av långsiktig karaktär. De fasta tjänsterna är av stor betydelse för genomförande av den långsiktiga forskningen samt för undervisningen. framförallt inom forskarutbildningen men även inom grundut— bildningen. Sveriges lantbruksuniversitet kommer på uppma— ning av energiforskningsutredningen att redovisa behovet av sådana långsiktiga tjänster.

grundläggande åkggåbåänsle£0£35nlnä Insatser avser forskning om biologiska/ekologiska konse— kvenser och förutsättningar för uttag av skogsbränslen samt

ekologiska konsekvenser av användning av olika skogs— bränslesortiment.

0194E

lilleman Dykning Tillämpad forskning avser verksamhet inom områdena system— studier. drivning och transporter samt bränsleberedning.

tillgången på skogsbränslen att göras med hänsyn tagen till ekologiska. ekonomiska och tekniska begränsningar. Konse— kvenserna av skogsbränsleproduktion integrerat med skogs— brukets övriga verksamhet eller med skogsindustrins verk— samhet kommer också att belysas.

bränsle utvärderar de lång51ktiga effekterna av uttag av skogsbränslen samt återföring av aska och/eller gröndelar till skogsmark.

kommer att främst avse småskogsbrukets behov inom ramen för forskningsprogrammet för privatskogsbruk samt även viss maskinutveckling för småskogsbrukets behov. Dessutom efter— strävas i samfinansiering med skogsindustrin viss metod— och teknikutveckling för storskogsbruksmetoder.

mellan drivningsmetoder- -bränslekvalitet— emissioner samt en fortsatt forskning om mätmetoder och torkning samt lagring. ,

metod— och teknikutveckling skall öka kunskapen om bränsle— produktion integrerad med sågverkens och skivindustrins industriproduktion.

vaigt avser internationellt samarbete inom ramen för IEA. samt informations— och utbildningsverksamhet.

Beräknad medelsfördelning under perioden 1990—_l993

Delområden MKR l. Systemstudier 2.5

2. Biologi. ekologi i skogsproduktion. . biomassafunktioner 12

3. Drivning och transporter 6.5

4. Bränsleberedning. materialegenskaper. lagring. mätmetoder 4

9 5. Branschforskning. träindustri 2 6. Internationellt samarbete. resultat— spridning _; Summa 30

Eöpväntage_resgltat

Energimässiga resultat är starkt beroende av kommande be— slut om energiskatter och avgifter som bestämmer skogs— bränslenas relativa konkurrensförutsättningar. Miljömässigt innebär en ökande användning av skogsbränslen fördelar genom att utsläppen av klimatpåverkande gaser icke ökar samt små utsläpp av svavel och tungmetaller vid för— bränning. vissa nackdelar kan uppstå p g a att skogsmarkens långsiktiga produktionsförmåga minskar.

0194E

STATENS ENERGIVERK 1988—11—30

Planering av FoU—verksamhet 1990193 ENERGIODLING

l. Energi— och miljömässig betydelse

Energiodling innefattar såväl energiskog (träd med korta avverkningsintervall. s k skottskogsbruk) som energigrö— dor (jordbruksgrödor av olika slag). "Kommersiellt" ut- nyttjande av sådana grödor sker idag bara med mindre mängder halm. I övrigt befinner sig området i ett forsk— nings— och utvecklingsskede. De hittillsvarande resulta- ten visar att energiskog och halm har bäst möjligheter att kunna utvecklas till nya bränslen.

kostnaderna för framställning av energiskogsbränsle i form av flis bedöms med nu prövad teknik uppgå till 120—150 kr/MWh. Utveckling av teknik och metoder främst för skörd av energiskogsbränsle förväntas kunna sänka kostnaderna. En ökad produktion per hektar genom föräd— ling av växtmaterialet väntas också leda till kostnads— sänkningar. De halmmängder som används i dagsläget kostar ca 70—100 kr/MWh. Erfarenheterna visar dock att halm är ett förhållandevis svårhanterligt bränsle.

Med hänsyn till tillgången av lämpligt odlingsmaterial. ledtider mm för energiskogen. bedöms endast en mindre bränsleproduktion vara möjlig före år 2000. Efter år 2000 kan en kraftigt ökad produktion bli möjlig. Den faktiska produktionsvolymen kommer dock att bestämmas av energiskogsodlingens framtida marknadsförutsättningar.

Odling av energiskog i områden med utpräglad Spannmåls- produktion kan ge miljöfördelar i form av minskad an— vändning av bekämpningsmedel. minskat näringsläckage och ökad mångfald i odlingslandskapet. Till energiskogens negativa egenskaper hör att odlingen kan bidra till en ökad slutenhet av landskapet samt att odlingsmaterialet f n har en begränsad genetisk variation.

Miljökonsekvenserna vid odling av fleråriga gråsvallar och under vissa förutsättningar energiskog samt till— varatagande av halm. bedöms leda till övervägande posi— tiva effekter i det agrara ekosystemet.

Som växande. förnybara, energiråvaror bidrar energiskog. övriga grödor och halm vid dess användning ej till en fortvarig ökning av atmosfärens innehåll av klimatpå— verkande gaser. De viktigaste miljövinsterna är härut— över en minskad belastning av försurande komponenter och tungmetaller.

0204E

Struktur och aktörer

Fram till 1987 har staten genom energiforskningspro— grammet varit den drivande kraften inom energiodlings— området. För FoU—arbeten har bl a Sveriges lantbruks— universitet, andra organisationer och företag inom energi— och lantbruksområdet engagerats.

Jordbrukets intressenter utgör en naturlig aktör i den fortsatta utvecklingen av energiskogsodlingen. LRF (Lantbrukarnas Riksförbund), tillsammans med SLR (Svenska Lantmännens Riksförbund) och SSR (Sveriges Skogsägareföreningars Riksförbund) har därför påbörjat en verksamhet i syfte att vidareutveckla energiskogsod— lingen så att den blir möjlig att pröva i full skala. Avnämare är främst kommunala energiverk.

Den aktuella energiskogssatsningen inom lantbruks— näringen består av ett FoU—program, ett odlarstöd samt regionala projekt.

FoU—programmet har en tillämpad karaktär och är inriktad mot Växtskydd, odlingsdrift. växtförädling och teknisk utveckling. Vid sidan av Sveriges lantbruksuniversitet engageras i arbetena också kommersiella aktörer t ex växtförädlingsföretag— och maskinföretag. Insatserna inom programmet har beräknats till 25—30 Mkr för femårsperioden 1987/88——l991/92 och finansieras till 50% från Stiftelsen Lantbruksforskning och till 50% från SJFR (Statens råd för skogs— och jordbruksforskning) inom ramen för forskning kring alternativ arealanvänd— n1ng.

Enligt beslut av regeringen lämnas också ett odlarstöd om 6 500 kr/ha via det existerande ersättningsprogrammet inom jordbruket till det s k örebro—projektet, som inne- bär en planerad anläggning av 5 000 ha energiskog fram till 1992. Projektet drivs i form av ett utvecklings- bolag, Örebro Flis AB. Avsättningen av flisen från ener— giskogen planeras kunna ske till det kommunala energi— bolaget örebro Energi.

Kunskapsläget internationellt och i Sverige

OECD—länderna

Kunskaperna om energiodlingens möjligheter hos de OECD—länder som deltar i samarbetet på området (främst Canada, USA, Nya Zeeland, Finland. Irland) är relativt omfattande.

0204E

Sverige har sedan ett lO—tal år deltagit aktivt i ett samarbete med dessa länder (IEA). Samarbetet består i informationsutbyte, gemensamma studier och viss arbets- fördelning mellan olika nationella forskningsprogram.

I de olika länderna finns god kunskap inom energiod— lingsområdet. Detta gäller särskilt energiskogsodling där forsknings— och utvecklingsarbete pågått sedan sam- arbetet påbörjades. Någon kommersiell odlingsaktivitet förekommer dock ej ännu.

Forsknings— och utvecklingsarbetet har för svensk del 3 inom området omfattat produktionssystem för biomassa, teknik för produktion. skörd och hantering av biomassa. Följande specifika aktiviteter har genomförts:

- Insamling och fördelning av poppelmaterial för för— söksverksamhet

— Utvärdering av al—material i försöksodling

Hybridisering. sortval och fördelning av pil-material

Utveckling av metoder för utbyte av försökserfaren— heter mellan olika länder (exchanging genetic evalua— tion data - joint evaluation)

- Cell—, protoplast och cellvävnadskulturer av material för energiskog

- Utveckling av bioteknikprogram för materialframställ— ning

- Näring— tillväxt relationer

- Tekniskt erfarenhetsutbyte

Ekonomisk utvärdering av biomassa system (energiskog) EG—länderna

Sedan mitten av 1970—talet har EGs forsknings— och ut— vecklingsarbete inom energiområdet innefattat insatser för bioenergi.

De översiktliga bedömningar som görs inom EG är att , framställning av drivmedel och biogas från konventio— i nella jordbruksgrödor på kort sikt är möjliga alterna- |

tiv.

På medellång sikt bedömer man dock att skog med kort omloppstid (energiskog) är det bästa alternativet för odling på åkermarker. Inom EG räknar man med att 10—15 miljoner ha jordbruksmark skulle kunna utnyttjas för sådan skogsodling. Skogsråvaran kan utgöra råvara dels till Skogsindustri dels till energimarknaden som bedöms ha ännu större potential.

Tekniken för anläggning av skogen anses väl etablerad genom omfattande plantage av Eucalyptus i Portugal och Spanien (800 000 ha) samt försöksodlingar med poppel och pil i övriga länder (2 000 ha).

Produktionen uppgår till 10—12 ton torrsubstans/ha och år och man bedömer att det finns stor potential till ökning av produktionen.

Förslag har framlagts som innebär att stöd till skogs— odling av aktuellt slag lämnas temporärt med medel som nu avsätts till jordbrukssubventioner. att legala hinder undanröjs och rådgivning kommer till stånd. För att ut- veckla tekniken föreslås också satsningar på små och medelstora pilotanläggningar för användning av råvaran.

Inom forskningen och utveckling ges följande insatsom— råden hög prioritet:

Ekonomiska och samhällsorienterade studier som skall ge underlag till policy—beslut

- Ett koordinerat nätverk av försöksodlingar i större skala etableras

— Urval och förädlingsarbete med utnyttjande av biotek— nologi

— ökad grundläggande forskning inom fysiologiområdet Skydd mot sjukdomar. angrepp i odlingen Sverige

I Sverige har sedan mitten på 1970—talet omfattande satsningar gjorts på energiodlingsområdet främst energi— skog. Verksamheten har tills för något år sedan helt finansierats inom energiforskningsprogrammet. Från 1987 har dock lantbruksnäringen påbörjat en satsning som syf— tar till att stödja forskning och utveckling av energi— skog samt i större skala (5 000 ha).pröva energiskogsod— ling jämte erforderlig teknik och användning.

Nedanstående punkter sammanfattar några av de viktigaste resultaten från verkets utvärderingar av energiskog och energigrödor som gäller svenska förhållanden.

Kunskaperna om odlingsmaterial. metoder, miljö- faktorer och produktionsresultat för energiskogsod— ling på jordbruksmark är så goda att praktiskt in— riktade försök har kunnat påbörjas

_ Bränsle från energiskog (flis) kan i tekniskt av— seende jämställas med skogsbränslen och kan därför hanteras och eldas i befintliga anläggningar för skogsbränslen

- De bästa produktionsresultaten för energiskog fås vid odling på olika slag av jordbruksmark i södra och mellersta Sverige

Kostnaderna för att framställa energiskogsbränsle i form av flis har bedömts till följd av fortsatt ut— veckling kunna bli ca 100 kr/MWh vid mitten av 1990—talet. Detta kan medföra att energiskogsbränslet lokalt kan bli konkurrenskraftigt jämfört med andra fastbränslen

Av övriga energigrödor bedöms halmbränsle ha de bästa förutsättningarna. De halmmängder som tekniskt—ekono— miskt skulle kunna tas tillvara som bränsle med be— aktande av miljökraven uppgår till ca 2 TWh årligen. De lokala konkurrensförutsättningarna kommer att be— stämma omfattningen av halmbränsleanvändningen.

- De övriga energigrödorna - särskilt odlade grödor för framställning av fastbränsle, gas och drivmedel - be— döms leda till höga produktionskostnader och i vissa fall leda till negativa miljökonsekvenser

Under 1984/85 och 1986/87 genomförde statens energiverk resultatsammanställningar av insatserna inom Energiod— lingsprogrammet. Slutsatserna av dessa arbeten blev att energiskogsodling och tillvaratagande av halm är de energigrödor som har bäst utvecklingsmöjligheter med avseende på framställningskostnader och miljökrav jäm— fört med övriga grödor. Energiskogsodlingen har en rela— tivt stor potential medan halm som kan tillvaratas som bränsle endast finns i begränsad omfattning. Insatserna inom forskningsprogrammet för energiodling har utformats mot denna bakgrund.

4. Nuvarande energiforskningsprogram ( $

Under den nuvarande perioden 1987-1990 genomförs föl— jande insatser.

Engergiskog Biologi:

Delområdet biologi avser utveckling av odlingsmaterial och odlingsmetoder för energiskog. Insatserna inriktas mot att utveckla odlingen på olika slag av jordbruks— marker, såväl mineraljordar som mulljordar. Viss forsk— ning beträffande torvmarksodling särskilt med inriktning att kunna utnyttja avslutad torvtäkt för energiskog genomförs också. Arbetena genomförs till största delen vid institutionen för ekologi och miljövård, SLU, Ultuna.

Pågående insatser för systematisk förädling av växt- materialet med biotekniska tillämpningar för att snabbare kunna få fram förbättrat material fortsätter. Genom förädlingsarbetet kan betydande produktionsök— ningar påräknas på sikt. Arbetena genomförs vid institu— tionen för skogsgenetik, SLU, Ultuna samt institutionen för fysiologisk botanik. Uppsala Universitet. Tillämpat förädlingsarbete inom området vid Svalöf stöds med medel från LRFs forskningsstiftelse.

Miljö:

Erforderliga miljöeffektstudier av energiskogsodlingen genomförs av statens naturvårdsverk på uppdrag av sta— tens energiverk. För studier engageras främst olika uni— versitetsinstitutioner. Insatserna avser huvudsakligen undersökningar i anslutning till försöken med energiskog på jordbruksmark och torvmark. Syftet är att klarlägga de positiva och negativa effekter som energiskogsod— lingen kan medföra på mark och vatten samt flora och fauna. Studier av landskapsbildförändringar genomförs också i anslutning till försöken. Resultaten kan an- vändas vid lokalisering av energiskogsodlingar med hän— syn till naturvårdsintressen.

Teknik:

Den tekniska utvecklingen avser i första hand insatser beträffande skördeteknik och planteringsteknik. Under 1986/87 har omfattande driftprov genomförts med en tidi— gare framtagen skördemaskin. Maskinen har kunnat demon— strera den aktuella tekniken och de tekniska specifika- tioner som fastställts har i huvudsak kunnat verifieras. Kostnadsberäkningar har också genomförts för skördema— menten.

0204E

Nya tekniska lösningar för skörd och sönderdelning av energiskogen studeras f n. Utveckling av sådan teknik bedöms leda till betydande kostnadsminskningar för fram- ställning av energiskogsbränslet. Stöd till sådan ut— veckling under perioden kan komma att lämnas med medel från energiteknikfonden.

Tillfredsställande teknik finns vad gäller plantering av energiskogssticklingar på sandjordar. Plantering på mulljord och lerjord ställer krav på ny planteringsut— rustning som f n är under utveckling. Denna utrustning avses provas och utvärderas under innevarande perioden. Stöd till arbetena lämnas inom energiforskningspro— grammet.

Stöd lämnas också till metodstudier och försök med olika gödslingstekniker för spridning av gödsel i olika be— stånd av energiskog.

Storförsök:

Storförsöken syftar till att pröva energiskogsodling i praktisk skala under några olika mark— och klimatför— hållanden. Försöken tillämpar resultat från forskningen om växtmaterial och odlingsmetoder liksom olika metoder och teknik för anläggning och skötsel. Försöken har en sådan omfattning att även miljöeffekt— studier kan genomföras i anslutning till odlingen. För- söken möjliggör också preliminära ekonomiska kalkyler för energiskogen under de olika betingelserna.

Storförsök_5åd£a är ett praktiskt inriktat försök med energiskog på nedlagd jordbruksmark i Kronobergs län. Försöket påbörjades i slutet av 1970—talet och syftar till att visa möjligheterna att odla energiskog på mark som ej är tjänlig för traditionell skogs— och jordbruks- drift. Resultaten från försöket visar att även energi- skogsodlingen under sådana odlingsbetingelser ger ett allför svagt resultat. Försöket kommer att avslutas under 1988/89.

åtgrfögsök_bgmän avser motsvarande försök på en mellan— svensk mosse. De resultat som hittills kommit fram visar att anläggningskostnaderna för energiskogsodling på torvmark blir höga. Tillväxten de första åren efter an— läggningen har också visats bli väsentligt lägre jämfört med odling på hävdad jordbruksmark. Försöket genomförs av Domänverket i Falu region. Försöket planeras avslutas och utvärderas under 1988/89. En mindre del av försöks- odlingen bedöms angelägen att bevara ur forskningssyn— punkt.

gtgrfögsåkMSyd avser utveckling av praktisk energiskogs— odling på jordbruksmark i södra Sverige. Erfarenheterna från försöket är goda. Odlingarna har snabbt utvecklat slutna bestånd och uppvisat en god tillväxt. Värdefulla resultat beträffande markval, plantering. växtmaterialet och skörd har framkommit. I anslutning till försöket har också flisningsförsök och proveldning av energiskogs- bränslet genomförts. Resultaten visar att energiskogs- flisen kan framställas med befintlig teknik och flisen är ur hanteringssynpunkt och eldningssynpunkt fullt jäm— förbar med skogsbränsleflis. Delar av försöket planeras fortsätta för att bl a produktionen och miljöeffekter av odlingen skall kunna studeras. Försöket genomförs av Sydkraft AB i samverkan med Hushållningssällskapet i Malmöhus län.

Praktisk odling:

Praktisk odling är en försöksverksamhet som påbörjades 1985/86. Verksamheten syftar till att ge större erfaren— het av anläggning av odling och bör leda till att man bättre kan bedömma den praktiskt uppnåbara produktionen, miljöeffekterna av odlingen samt de kostnader som od— lingen medför. Insatserna kan också ses som ett utveck— lingssteg mot att skapa förutsättningar för en utökad energiskogsodling.

I försöksverksamheten som planeras omfatta 500 ha i om— rådena Skåne, Halland, östergötland samt Mälardalen, medverkar ett 100—tal lantbrukare och andra intressenter.

De lantbrukare som deltar får ett stöd motsvarande 7 500 kr/ha avseende av planteringsmaterial och ersättning för odlingsinsatser. Stödet motsvarar större delen av an— läggningskostnaden. Resterande kostnader, för i huvudsak egna arbetsinsater, får täckas av lantbrukaren. Lant— brukaren får också råd och anvisningar för odlingens genomförande.

Redan efter de första åren av försöksverksamheten har en stor mängd erfarenhet kommit fram beträffande krav på anläggningsarbetena.och odlingsmaterialet, kunskapsöver— föring mellan lantbrukare och forskare (genom försöken formuleras relevanta frågor till forskarna), engagemang från lokala lantbruksnämnder, hushållningssällskap. kommunala energiverk m fl.

Anläggning av odlingarna har genomförts under 1986—1988. Därefter avses skörd genomföras vart tredje år i od— lingen. Rapportering av odlingsförsöken kommer att ske under 10 år från anläggningstillfället.

övriga grödor| halm

Under tidigare perioder har FoU—verksamheter inom detta område varit inriktad mot att klargöra möjligheterna att framställa bränslen från olika jordbruksgrödor, s k energigrödor. Några exempel på sådana grödor är spann— mål, oljeväxter, skockor. gräs. Insatserna har omfattat odlingsförsök med olika grödor, tekniska försök och eko- nomiska bedömningar. Odlingspotentialer och miljö— effekter har också belysts.

Resultaten av arbetena visar att i de flesta fallen , leder energigrödorna till höga produktionskostnader. såväl i jämförelse med övriga inhemska bränslen som med fossila importerade bränslen. Flera av energigrödorna

leder ej heller vid odling till förbättrat miljöresul— tat. Möjligheterna att med fortsatta FoU—arbeten väsent- ligt ändra dessa förhållanden bedöms som små. Stöd till

fortsatt forskning och utveckling av detta slag av ener-

gigrödor för bränsleframställning har därför ej priori— teras under insatsperioden. | I ( Halmbräsle kan dock enligt de framkomna resultaten fram- ställas till relativt låga kostnader. Ny teknik kan här leda till ytterligare möjligheter för tillvaratagade av halmen.

Halmeldningen har f n en liten omfattning jämfört med eldningen av skogsbränslen och torv. Endast ett 50-tal mindre halmeldningsanläggningar finns i landet. Några få anläggningar av storleken 1-5 MW finns f n.

För att halmeldningen skall kunna underlättas krävs vidareutveckling av tekniken för bränsleframställning t ex balning, brikettering samt tekniken för eldningsan- läggningarna. Stöd till sådan teknik, t ex framställning av högtäthetsbalar, lämnas med medel från teknikut— vecklingsfonden.

Nuvarande insatsplan för Energiodling 1987—_l99o Energiskog FoU

Biologi:

Förutsättningar, metoder, material 21 - Förädling 6 Odlingsförsök på organogen mark (Sösdala, Flakmossen, Finnmossen) 2 , — Gödslings—. bevattningsförsök _; i 31 * Praktiska försök och teknik: - Storförsök Syd Södra Domän 2 - Praktiska försök Syd Ost. Mälardal 3 - Teknik (plantering, skörd, m m) _; 7 Miljöeffekter av energiskog 4 övriga grödorl halm - Halmteknik (bärgning, lagring. transport m m) 3 - Tillgång. avsättning, fallstu— dier, ekonomi..m m 1 — Miljöeffekter av halm _; 4 Områdesgemensamt - System (ekonomi. uppfölning. ut- värdering. internationell samverkan m m _; 8 501)

1)Tillkommer 4—5 Mkr av basanslag till SLU.

Behov av forsknings— och utvecklingsinsatser 1990-_l993

De föreslagna forsknings— och utvecklingsinsatserna för den kommande perioden är väsentligen en fortsättning av nu pågående verksamhet. De förändringar som förslaget innehåller är dels en breddning av den biologiska forsk- ningen genom utökade insatser beträffande kvävefixering vid odling samt antalet studerade arter, dels en ökad inriktning mot miljöfrågor genom forskning om biologiska metoder att minska näringsläckage vid odling.

Den forsknings— och utvecklingsverksamhet som påbörjats inom lantbruksnäringen bör ses som ett komplement till de insatser som föreslås inom energiforskningsprogrammet och energiteknikfonden. De fortsatta planerade insat— serna inom denna verksamhet har därför tagits med i in— satsplanen nedan.

Målet för insatserna inom energiforskningsprogrammet under den kommande treårsperioden (3 års—perspektiv) är att få bättre grundläggande kunskap om energiskogsod— lingens anläggning. odlingsmaterial. tillväxt och miljö— effekter. Kunskapen kommer att fås genom studier av för— bandsförsök med olika plantantal. uppföljning av anlagda försök, biologisk träda, undervegetation med baljväxter. klarläggande av förädlingspotential för pil, al och dess biologiska kvävefixering, näringsläckage vid odling. Inom teknikutvecklingsprogrammet är målet att verifiera teknik för skörd av energiskog. Stöd till förbättrad halmbränsleteknik kan också bli aktuell.

För insatserna under den följande treårsperioden (6 års-perspektiv) är ett mål att få säkrare kunskap om den uppnåbara tillväxten och ett utökat antal lämpliga sorter (kloner). Detta nås genom resultat från det systematiska förädlingsarbetet som genomförs vid SLU och Svalöf samt de praktiskt inriktade Odlingsförsök som anlagts.

Förbättrad kunskap om energiskogens miljöeffekter vid odling på jordbruksmarker kommer också fram till följd av studier av energiskogens näringsupptagning och läckage. Drifterfarenheter av utvecklade tekniska system för odling, skörd och hantering kan föreligga och ge underlag till säkrare produktionskostnadskalkyler. Mål— uppfyllelsen förutsätter dock att tidigare forskningsarbete kan fortgå med i huvudsak oförändrad inriktning och omfattning och att den satsning på energiskog som påbörjats av lantbruksnäringen genomförs som planerat.

Målet för forsknings— och utvecklingsverksamheten inom området på längre sikt (20 år) bör vara att bidra till möjligheterna att få fram en råvara för framställning av konkurrenskraftiga bränslen som uppfyller aktuella miljökrav.

Resursbehovet för insatserna under tiden 1990——l993 föreslås uppgå till 50 Mkr inom energiforskningspro— grammet och 3—7 Mkr inom energiteknikfonden, tillsammans 53—57 Mkr. Inriktningen föreslås i huvudsak bibehållen för satsningen på energiskog. En omfördelning av in— satserna sker genom att den praktiskt inriktade försöks- verksamhetens kostnader minskas. Detta kan ske naturligt genom att vissa försök har avslutats eller går in i en uppföljningsfas. En utökning och breddning sker mot mera grundläggande forskning med miljöanknytning t ex bio— logisk kvävefixering, näringsläckage vid odling. Ett ökat stöd föreslås till teknisk utveckling särskilt av skördeteknik för energiskog och inom halmbränsleområdet med syfte att verifiera nya tekniska lösningar som kan underlätta tillvaratagandet och utnyttjandet av halm— bränslet.

Insatserna är till huvuddelen av grundläggande slag och till mindre del av utvecklingskaraktär. Inom det före— slagna forskningsprogrammet nedan kan insatserna inom biologi och miljöområdet, 42 Mkr, betraktas som grund— läggande medan insatserna inom områdena praktiska försök och teknik 3 Mkr är av utvecklingskaraktär.

Flertalet av insatserna inom den biologiska forskningen innebär bindningar av formell eller informell karaktär under 3—6 år i vissa fall längre tid till följd av forskningens och försökens långsiktiga uppläggning. Några exempel på sådana arbeten är studier av energi— skogens anläggningsfas och produktionsfas, årsmånin— verkan, Växtförädling.

Det internationella samarbetet vid sidan av bilaterala forskarkontakter sker huvudsakligen inom ramen för IEA— organisationen. Samarbetet är främst inriktat på in— formationsutbyte och viss samordning av deltagande länders specifika forsknings— och utvecklingsinsatser. De mest aktiva länderna inom samarbetet med vilka Sverige har utbyte inom området är Canada, USA, Nya Zee— land, Finland, Irland.

En omfattande forskning och utveckling pågår inom EG—länderna vad gäller bioenergiområdet. Inriktningen på verksamheten är att utnyttja olika jordbruksprodukter på kortare sikt för drivmedelsändamål. På medellång sikt bedömer man dock skogsodling med kort omloppstid som ett av de mest intressanta alternativen. Hittills har sam— verkan mellan Sverige och EG—länderna varit liten inom området. Under insatsperioden l990——1993 föreslås att informationsutbyte och samverkan utökas med EG—länderna.

lnggtsplgn för området Energiodling 1990-1993: (kompl m d insater från LRFs forskn stiftelse)

FoU TU LRFs forskn stiftelse

Energiskog

Biologi:

- Odlingsförutsättningar,

metoder, material 23 — Beståndsskador, klonprövning 7 - Förädling (SLU) 7 — Förädling (Svalöv) 4,5 Biologisk kvävefixering 3 — Odlingsförsök på organogen

mark (Flakmossen, Finnmossen) 2 — Gödslings—, bevattningsförsök _;

Praktiska försök:

_ Energiskog Syd (Skåne. Halland) 0,3 Energiskog Ost (östergötland 0, Energiskog Mälardal l, Uppföljning biologi.tek— nik, ekonomi 1,5 Odlingsfrågor (statskonsulenttjänst)

Teknik:

Småskalig skördeteknik - Storskalig skördeteknik övrig

| En.) s:,

O N _ |.” U'

0204E

LRFs forskn stiftelse Miljö:

- Näringsläckage. —upptagning 3 Fauna l Aska _l

U' 0 O

övriga grödorI halm

Energigrödor (gräs. bio- gas m m) - Halmteknik

1 _l erådesgemensamt

IEA/EG 3 - övr studier, utvärdering _; 4

Prioriteringar: l. Mellanalternativet 50 Mkr, enligt kolumn ovan.

2. Reducerat alternativ, 45 Mkr = Alt 1 minskat med in- satser för biologisk kvävefixering (—3 Mkr) samt näringsläckageminskning med energiskog som fånggröda (—1,5 Mkr) övrig forskning inom biologiblocket (—1 Mkr).

Alternativ 2 innbär att nya forskningsområden med grundläggande inriktning och med miljöanknytning en— ligt ovan ej kan tillföras forskningsprogrammet.

3. Hög - alternativ, 55 Mkr = Alt 1 ökat med insatser inom biologi, förädling av flera arter; al. poppel (+6 Mkr).

-—3&3— STATENS ENERGIVERK EFU TORV

l. Energimässig och miljömässig betydelse

Mängden torv i Sverige är mycket stor. Av naturvårds— mässiga och hittillsvarande ekonomiska och tekniska skäl bedöms dock endast en bråkdel härav komma att utnyttjas.

År 1988 var produktionen preliminärt ca 3.1 TWh till ett värde av ca 90— 120 kr/MWh. över en femårsperiod kan produktionen. på etablerade torvtäkter samt torvmarker där bearbetningseller undersökningskoncession beviljats. växa till ca 8 TWh/år om marknaden finns.

Energitorv kan produceras utan att allvarlig inverkan på miljön uppstår. vid jämförelse med andra areella verk— samheter framstår miljöpåverkan från energitorvtäkt som ringa. Den totalt dikade energitorvarealen uppgår till drygt 5 000 ha totalt, vilket exempelvis kan jämföras med en årlig torvdikning för skogsbruksändamål om knappt 20.000 ha.

Energitorv kan produceras på sådana torvmarker att kon— flikter med naturvårdens intressen ej behöver uppstå. Den svenska torvmarksaeralen uppgår till ca 6. 5 miljoner ha. där torvdjupet överstiger 30 cm. Av denna areal har ca 1 miljon ha dikats i modern tid. vilket då även inkluderar ovan angiven energitorvareal. Den senare utgör därmed ca 1 promille av den totala torvarealen och ca 5 promille av den totalt dikade torvarealen.

Den miljömässiga betydelsen av att använda energitorv kommer att bli föremål för fortsatta forskningsinsatser, det gäller bl a miljöpåverkan av svavel— och koldioxid— utsläpp. Beträffande svavelfrågan kan man redan idag konstatera att tekniken för rening av svavelutsläpp fungerar och tillämpas i andra liknande sammanhang t ex vid kolförbränning. Genom att styra energitorv— användningen från små till större pannor bedöms even- tuella extrakostnader för svavelrening komma att bli ringa.

0211E

Energitorvanvändningens inverkan på klimatförändringen har tidigare diskuterats utifrån jämförelser av kol— dioxidutsläpp vid förbränning. och med invägande av att naturlig torvmark tillväxer genom att uppta koldioxid från luften. Sammantaget ansågs detta leda till att energitorvanvändningen skulle kunna vara tveksam ur miljösynpunkt.

Emellertid har man kunnat visa att naturlig torvmark producerar den starkt klimatpåverkande gasen metan i sådan omfattning att det påverkansmässigt anses överväga fördelarna med att torven å andra sidan tar upp kol— dioxid från luften.

Dessutom anses all dikad torvmark nettomässigt avge koldioxid till luften. detta som en följd av att marken oxideras och sjunker samman. Vidare är det möjligt att återplantera utbruten torvmark med skog, som genom tillväxt tar upp luftens koldioxid igen utan att förden— skull producera metangas. Slutligen anses torv vara ett (energirelaterat) renare bränsle än kol.

Sammantaget innebär detta att energitorvanvändning i ett kortare perspektiv. 0—100 år. innebär miljöfördelar gentemot användning av fossila bränslen.

Den fortsatta forskningsverksamheten kommer att inriktas mot att klargöra och kvantifiera dessa samband närmare.

Energitorvanvändningen styrs i första hand av pris- relationen mellan torv och andra bränslen. Utrymmet i form av befintliga och planerade förbränningsenheter som uppförts i syfte att utnyttja torv är ca 4 TWh/år fram till ca 1990 och ytterligare ca 3 TWh/år några år senare.

På marknaden har torv hittills i första hand konkurrerat med trädbränslen. ökade miljökrav innebär att torv i ökad utsträckning kommer att konkurrera med de miljö— mässigt svagare bränslena kol och avfall.

Struktur och aktörer

Till aktörerna inom detta område räknas torvprodu— centerna och maskinleverantörerna. Maskinutrustningen för torvbrytning är så speciell att den svårligen är användbar i andra sammanhang. Förbränningsenheter för torv är däremot knappast exklusiva för detta bränsle. Av över 2 000 MW installerad effekt i form av fastbränsle— pannor är mindre än hälften primärt avsedda för torv.

Torvbranschen har vuxit upp nästan helt som en bränsle— leveransbransch. dvs utan befintliga avnämnare. Före år 1980 fanns under några årtionden ingen torvbränsleut— vinning. Drivkraften i utvecklingen av torvproduktion har varit tron på en bra konkurrenssituation. Då denna inte infriats har varken torvproducenterna eller maskin- tillverkarna kunnat bli ekonomiskt starka.

En ökad medvetenhet om miljöpåverkan från olika energi— slag kommer sannolikt att inverka gynnsamt på torvens konkurrenskraft.

Utöver de forskningsinsatser som verket svarar för och som direkt berör torv ur energisynpunkt. bedrivs även annan forskning som indirekt berör detta område. Det gäller bl a våtmarksforskning genom SNVs försorg och viss skogsforskning genom bl a SJFR.

Torvbranschen har hittills saknat ekonomiska möjligheter att stödja den rena forskningsverksamheten.

3. KunSkapsläget

Insatserna för kunskapsutveckling inom forskningsprog- rammet har inneburit att kompetens byggts upp vid Yt— kemiska lnstitutet. Lunds Tekniska Högskola. Chalmers Tekniska Högskola och statens lantbrukskemiska labo— ratorium vad gäller torvanalys. karaktärisering och klassificering. Vid LTH. CTH och Sveriges Lantbruks— universitet finns resurser vad gäller preparering, lagring och torkning av torv som bränsle. Vid Umeå universitet finns betydande kunskap uppbyggd vad gäller grundläggande forskning om vattenbindning i torv. vid Sveriges Geologiska Undersökning och Studsvik energi-- teknik finns kunskaper om torvbränslekaraktärisering. bl a erhållna i samarbete med Statens Tekniska Forsk— ningscentral i Finland.

Erfarenhet om torv och dess egenskaper finns också i andra forskar— och utvecklingsgrupper som arbetat med förgasning. pyrolys och direktförvätskning av torv. Torvtäkters miljöpåverkan har undersökts i samarbete med statens naturvårdsverk.

Praktisk erfarenhet av hantering av torv och bränsle— kvalitetens påverkan på förbränningsförlopp har byggts upp i ett flertal förbränningsanläggningar som tagits i

drift.

Tillsammans med torvproducenter finansierar statens energiverk ett ramprogram inom stiftelsen för svensk torvforskning avseende forskning och utveckling på torvområdet. Tonvikten i programmet ligger på insatser som är av branschintresse och som är kommersiellt näraliggande.

Statens vattenfallsverk har sedan några år deltagit i satsningar på forskning och utveckling inom torvområdet. Vattenfall har byggt upp ett laboratorium i Älvkarleby för att i första hand under tiden 1988-90 bedriva till— lämpad forskning inom avvattningsområdet.

Torv för energiändamål används och utvecklas i bl a Sovjetunionen. Finland och Irland. Sovjetunionen an— vänder mest torv i världen för energiändamål. ca 50 miljoner m3 per år. Produktionskapaciteten byggdes huvudsakligen upp under åren kring andra världskriget. vanligen med frästorvmetoden som fortfarande dominerar. Sovjetunionen har också stora laboratorier för torv— forskning.

Finland har satsat målmedvetet på torvexploatering för energiändamål i drygt tio år. med betydande statligt stöd. Energisektorn tillförs nu torv på kommersiella grunder. Det halvstatliga företaget VAPO svarar för nästan all torvproduktion. En viss etablering av privata producenter har också ägt rum. Användningen är ca 14 miljoner m3 per år. Produktionen har under år med gynnsamma väderförhållanden överstigit 20 miljoner m3. Torven har regionalt blivit ett viktigt bränsle med god konkurrensförmåga. Torvanvändningen kommer enligt pla— nerna att öka till ca 20 miljoner m3 år 1995. För år 2000 anger prognosen. som då inkluderar torvkondens— kraft. en användning om 25—30 miljoner m3 per år. då motsvarande ca 8 procent av Finlands energiförsörjning. Den idag dominerande produktionsmetoden är frästorv. men det görs stora insatser för att utveckla metoder för stycketorv.

Den irländska produktionen av torv för energiändamål har varit omfattande sedan många år och har vissa likheter med den sovjetiska. För merparten av produktionen står ett av staten ägt produktionsbolag (Board na Mona). I första hand utnyttjas frästorvmetoden. Omkring 20% av Irlands elproduktion baseras på torv. Eftersom Irland genom ett mångårigt torvutnyttjande har fått avsevärda marker med utbruten torv. satsas det relativt stora resurser på alternativa återanvändningssätt av de ut— brutna torvmossarna.

Nuvarande energiforskningsprogramm

Insatserna 1987/90 avser i första hand miljömässigt inriktad kunskapsutveckling kring torvbrytning samt studier av torvens materialegenskaper för att möjliggöra utveckling av "bättre" torvbränslen. I det senare ingår också utveckling av ny brytningsteknik.

Fram till 1987 hade avvattningsforskning. en framträ— dande roll. vilket betingades av den omfattande teknik— utveckling som då prövades för "året—runt—brytning".

FoU—programmet omfattar 40 Mkr och planerades ursprung- ligen att fördelas på 24 Mkr grundläggande kompetens— uppbyggnad och 16 Mkr teknikutveckling. Den senare in— satsen kommer som det ser ut idag troligen att bli av— sevärt lägre än planerat.

Två sexåriga forskartjänster. vid Umeå universitet resp Chalmers Tekniska Högskola. är knutna till torvforsk- ningen fram till 1992.

Torvforskningen har alltmer kommit att koncentreras till Umeå. vilket i praktiken innebär att just denna forsk— ningsverksamhet kommer att vara mer långsiktigt bunden än övriga forskningsverksamheter.

5. Förslag till_fprskningsprogram 199012;

Det kortsiktiga verksamhetsmålet är att dels genom kunskapsuppbyggnad kontinuerligt besvara de frågeställ- ningar som utgör underlag för bedömning av energitorv— användningen. dels att minska kostnaderna för energi— torvproduktion.

Viktiga delverksamheter i detta är att öka kunskapen om torvmaterialets egenskaper och att utröna miljö— effekterna av energitorvanvändning. Dessutom ingår att med hjälp av ett särskilt laboratorium stödja den pågående teknikutvecklingen mot mer väderoberoende produktionsmetoder. Vissa insatser planeras även för torvavvattning och torvlagring.

Det långsiktiga målet äf att dels ta fram underlag som allsidigt belyser energitorvens möjliga användning i . energisystemet. dels att bygga upp generell kunskap om , torv i vid mening.

Resursbehov och inriktning FoU—Insatser 1990/91—1992/93

FoU—insatser bedrivs inom området Torvkunskap. Tidigare insatser inom området Torvteknik förutsättes fortsätt— ningsvis bli finansierade via energiteknikfonden.

IOEVEUBSEHR

Insatserna delas upp i karakterisering, miljöpåverkan. ytmetodsimulering. avvattning och lagring.

Kagaktgrisgring utgör fundamentet för all annan torv— forskning och syftar till att i vid mening öka kunska— perna om torv för att därigenom kunna förklara olika fenomen som uppträder vid torvhantering. Forskningen bedrivs integrerat och berör vetenskaper som kemi. fysik. biologi och geologi. Förbättrade kunskaper om torvens egenskaper är viktiga för att utveckla teknik i samband med att bryta. hantera och förbränna torv samt som underlag för att bedöma den miljöpåverkan som energitorvanvändning ger upphov till. Behovet av in— satser bedöms uppgå till ca 12 Mkr.

Miljöpåvgrkag utgör en fortsättning på tidigare insatser inom torvmiljöområdet men ges nu en delvis ny inriktning.

Miljöforskningen inom torvområdet inriktades från bör— jan. dvs för ca 10 år sedan, mot att klargöra omfatt— ningen av de anspråk som olika natur— och miljöintressen ställde på torvmarksanvändningen. Det visade sig snart att dessa intressen skulle komma att utgöra omfattande begränsningar i tillgången på potentiell mark för energitorvproduktion.

Härefter inriktades forskningen mot att undersöka miljökonsekvenserna av modern energitorvproduktion. Insatserna koncentrerades till att belysa de miljö— effekter som kunde uppstå på omgivningen vid iordning— ställande och drift av täkt. t ex avrinningsbetingade miljöstörningar i recipientsystemen. Resultaten av denna mångåriga forskning. som nu i stort anses avslutad. kommer att systematiseras och föras ut som råd och an— visningar till tillsynsmyndigheter och torvproducenter under innevarande programperiod.

Fortsatta forskningsinsatser inriktas mot att klargöra miljökonsekvenser av energitorvanvändning. Det innebär både att fastställa dessa effekter och att sätta dem i relation till de motsvarande effekter som under samma förutsättningar uppstår vid användning av andra liknande energislag. Det är också väsentligt att på liknande sätt jämföra energitorvproduktion med annan alternativ mark— användning. Detta arbete förutsätter en nära samarverkan med i första hand statens naturvårdsverk.

Samhällets ökade miljökrav m a p bland annat bränsle— kvalitativa aspekter kan innebära att resultat av tidi— gare genomförda provtagnings— och analysförfaranden inte längre förmår beskriva huruvida torvbränslet klarar dessa nya krav eller ej.

För att bättre kunna beskriva torvanvändningens miljö— påverkan med avseende på bl a svavel—. klor—. kväve— och kvicksilverföroreningar samt tungmetaller och radioaktiva ämnen kan det bli nödvändigt att utveckla nya analys— och mätmetoder med bättre precision.

Det kan också bli nödvändigt att genomföra provtag— nings— och analysarbete av nya prover avseende dessa ämnen från igångvarande torvtäkter.

En annan viktig miljöfråga är att klargöra i vad mån användningen av torvbränslen ger upphov till utsläpp av s k klimatpåverkande gaser. Här avses i första hand klarläggande av inverkan på den s k växthuseffekten genom utsläpp av koldioxid och metangas.

Behovet av insatser bedöms uppgå till ca 4 Mkr.

ltmegogsimglgring är ett nytt insatsområde och avser drift av ett klimatreglerat laboratorium så utformat att verkliga utomhusförhållanden kan simuleras under starkt kontrollerade betingelser. Laboratoriet. som kommer att byggas upp före 1990/91. planeras få egen personal och ska bedriva försöksverksamhet i fältet mellan grund— läggande forskning och branschanknuten teknikutveckling.

Laboratoriet ska dels utföra mellanskaliga försök som komplement och underlag till den storskaligare metod— och maskinutveckling som torvbranschen bedriver. dels utföra mellanskaliga försök som komplement till den forskningsverksamhet som bedrivs på betydligt mer de— taljerad nivå inom bl a.karakteriseringsprojektet. thetodsimulering kommer därvid att utgöra en viktig länk mellan forskare på grundläggande nivå och användare.

0211E

Insatserna avser försöksverksamhet i delprocesser av konventionella s k väderberoende metoder i avsikt att jämföra olika befintliga produktionsmetoder för i första hand stortorv och stycketorv m a p torvens torknings— och återfuktningsbenägenhet och att fastställa torvens därav betingade kvalitetskriterier. samt hur detta kan optimeras genom ändrade utformningar i maskinell ut— rustning. Det senare avser t ex ältningsteknik, bryt— djup, torvstyckets utformning. dess markplacering mm.

Behovet av insatser bedöms uppgå till ca 4 Mkr för

engångsinvesteringar under innevarande programperiod samt ca 2 Mkr i driftkostnader per år. De senare förut— sättes kunna delfinansieras av branschen.

Avyagtgigggforskningens fortsättning kommer till in— riktning och omfattning att vara beroende av verkets bedömning av avvattningsteknikens framtid. Indikationer på ett sådant intresse kommer att utfalla dels under 1989—90 som resultat av Vattenfalls försöksverksamhet vid Älvkarlebylaboratoriet. dels under 1988—89 som resultat av djupbrytningsprojekt PEAB och eventuellt slutligen under 1989—90 som resultat av Härjedalspro— jektet. Oförändrad insatsnivå innebär ca 2 Mkr för treårsperioden.

Insatser på lagringsområdet kommer att vara beroende av de inledande försök som nyligen påbörjats och som be— räknas vara avslutade under senare delen av 1989. Oför- ändrad insatsnivå innebär ca 2 Mkr för treårsperioden.

RESURSPLAN (Mkr) 1990/91——1992/93

Torvkunskap Karakterisering 12 10—14 Miljöpåverkan 4 3— 5 Avvattning l 0- 2 Lagring 2 O— 2 thetodsimulering _; 0— 8 22 13—31

Förutsättningarna för det lägre alternativet (13 Mkr) enligt ovan innebär att de energipolitiska förutsätt— ningarna för användning av energitorv förändras dras— tiskt till det sämre. Behovet av fortsatta forsknings- insatser sjunker i så fall mot ett nära nog nolläge. Forskningsverksamheten styrs in mot avveckling.

Förutsättningarna för mellanalternativet (22 Mkr) inne— bär att de energipolitiska förutsättningarna för an— vändning av energitorv är desamma som i skrivande stund (dvs en viss osäkerhet råder angående torvens möjlig— heter att klara framtida miljökrav). att forsknings— verksamheten i positiv bemärkelse kommer att klarlägga torvbränslets miljöpåverkan och att produktionskost— naderna kan minskas något samtidigt som produktionen görs mindre väderberoende.

Förutsättningarna för det högre alternativet (31 Mkr) innebär att de energipolitiska förutsättningarna för användning av torvbränsle förändras märkbart till det bättre. Som ett resultat av detta ökar behovet av forskningsinsatser.

Energitorv har under det senaste året intagit en alltmer rörlig position i den energipolitiska debatten. vilket inom branschen även avspeglats i stigande oro. Det är därför svårt att redan nu försöka förutsäga vilket sce— narium enligt ovan som kommer att äga störst trovärdig— het om ca två år.

De föreslagna insatserna avser nästan uteslutande grundläggande kompetensuppbyggnad.

Beträffande långsiktiga bindningar bedöms behovet uppgå till åtminstone en forskartjänst placerad vid Umeå universitet.

Sverige deltar i internationell forskningssamverkan inom ramen för ett pågående IEA—samarbete. I detta deltar även Finland och Irland. Verksamheten är dock av mer praktisk inriktning med betoning på maskiner och system.

Forskningsverksamheten förväntas ge resultat som veten— skapligt belägger de miljömässiga och ekonomiska kon- sekvenserna av energitorvanvändning i det svenska energisystemet.

Den hittillsvarande forskningsverksamheten indikerar att mer än måttliga kostnadsreduceringar är möjliga att uppnå inom 2—5 år.

Den visar också att energitorvproduktionen som sådan kan ske med små störningar på omgivande naturmiljö. liksom den indikerar att användningen av energitorv kan ge mer än måttliga fördelar i påverkan på luftmiljön i jäm- förelse med fossila bränslen.

0211E

6 Insatser 1992—95

På medellång sikt. 6—10 år. kan produktionen av torv— bränslen ökas avsevärt. Det förutsätter dock att efter— frågan och användningen ökar. Med ökade miljökrav kan torvbränslets konkurrenskraft komma att öka gentemot kol. och även bli ett alternativ till avfallsbränslen i de fall avfallsförbränning lokalt kan komma att upphöra.

Som framgått ovan är det emellertid oklart hur energi- torvanvändningen kommer att utvecklas på kort sikt.

KOL

Delprogrammet KOL omfattar behandling och analys av energi- kol från lossning i svensk hamn fram till anläggning som omvandlar kolbränslen till annan energibärare. Torvbränslen liksom förbränning av olika kol i fluidiserad bädd eller i pulverbrännare. förgasning. MHD och rökgasrening behandlas i andra delprogram.

1. ENERGI- OCH MILJÖMÄSSIG BETYDELSE

Världens tillgångar av stenkol är stora och väl spridda. Geologer uppskattar jordens totala tillgångar till ca 15 000 miljarder ton. Man beräknar att kol svarar för 95% av de fossila bränslereserverna. Med dagens teknik och pris på energi är dock bara omkring 700 miljarder ton kol värt att bryta. Energiinnehållet är i snitt 26 GJ/ton.

Sverige använder för närvarande omkring 2.7 miljoner ton stenkol per år för energiändamål. Begränsande faktorer för användning i större skala ligger inte i tillgång eller pris på bränslet. miljömässiga överväganden som på senaste tiden särskilt har betonat klimatpåverkan.

Energiråvaran

Stenkol är en metamorf bergart som har bildats av forntida växtlighet. Torv—>lignit—>subbituminöst kol—>bituminöst kol—>antracit är ett sätt att rangordna stenkol efter sti— gande ålder och omvandlingsgrad. Kolhalt och värmevärde ökar medan andelen flyktiga ämnen och vattenhalt sjunker i takt med stenkolets geologiska ålder.

Stenkol består till största delen av de brännbara grund— ämnena kol och väte. Resten är syre och föroreningar. ask— bildande mineral, svavel. kväve och kvicksilver m m. Sten— kol är en mycket heterogen råvara. som varierar mycket från plats till plats. så att t o m olika delar i samma gruva kan ge bränsle med väsentligt skilda egenskaper.

Miljöeffekter

Förbränning skapar "växthusgasen" koldioxid samt försurande oxider av svavel och kväve. Utsläppen av svavel— och kväveoxider kan hållas på en låg nivå genom anpassad förbrännings— och rökgasrening.

2. STRUKTUR OCH AKTÖRER

Forskning och utveckling inom kolteknik sker nästan enbart i länder som har egna kolfyndigheter. Svenska insatser måste därför utgå från den samlade internationella kunska— pen, bevaka denna och så långt som möjligt söka samarbets— möjligheter. där vi hittar intressant teknik. som kan an- passas för våra behov. Här väger miljökraven tyngst. men även andra kriterier som flexibilitet och tillgänglighet spelar in.

Marknadsläge

Endast 10 % av det kol som man bryter i världen exporte— ras. På den internationella marknaden såldes år 1986 176 M ton energikol och 160 M ton kokskol. Av detta impor— terar Sverige drygt 2.7 M ton energikol (20 TWh) och ca 1.7 M ton kokskol. (1987 är inte signifikant.) Sverige köper kol framför allt från Polen. Australien. Sovjet och Colombia.

Två företag dominerar kolhandeln i Sverige och importerar 80% av det kol som vi använder.

Av energikolimporten används 0.7 M ton i värmeverk, 1.2 M ton i kraftvärmeverk och 0.8 M ton i industrin. varav ca 0.3 M ton för att producera ånga och värme.

Ett par produktionsanläggningar finns för förädlat kol— bränsle. som kan leveraras antingen som renat torrt pulver eller som flytande vara med 30% vatten. Kapaciteten mot— svarar ca 250 000 ton/år råkol. men utnyttjas f n nästan inte alls. I viss utsträckning utnyttjas cementfabrikers malningskapacitet för att centralt producera förmalt kol— pulver direkt från lågsvavlig råvara.

Användarteknik

I stora anläggningar för att producera el och värme domi— nerar pulvereldning med avancerad rökgasrening. Medelstora anläggningar utnyttjar fluidiserad bäddteknik eller mer konventionell rostteknik. Ett par mindre anläggningar an— vänder fabrikstillverkat kolpulver med låg ask— och sva— velhalt. Småpannor. bl a i handelsträdgårdar. bränner företrädesvis styckekol med konventionell stoker.

Kolvattenblandningar prövas i begränsad omfattning vid ett par värmeverk och några mindre industripannor.

Ny teknik som snart kommer i kommersiell skala är tryck— satt förbränning i fluidiserad bädd (Värtan).

Aktörer

Stenkol är ett kommersiellt bränsle i Sverige. Man utvecklar och demonstrerar ny teknik på många håll i världen. Svenska företag ligger här väl framme (ASEA och STAL inom ABB. Fläkt. Celsius. Atlas Copco).

Kolimportörer kan knappast väntas ägna resurser på bräns— leforskning. Vissa företag som dessutom förädlar råkolet vidare till ett renare bränsle måste dock satsa en del på detta.

Statens vattenfallsverk driver viss egen utveckling kring koleldning. Sydkraft och dess stiftelse för forskning har liknande verksamhet.

KVM. Kraftsam. VAST och Värmeverksföreningen är organ som själva eller i samverkan med panntillverkare och bränsle— producenter driver forsknings— och utredningsprojekt inom Värmeforsk. Värmeforsk är en stiftelse som genomför hu— vuddelen av sin verksamhet med 40% statligt stöd. Stiftel— sens basprogram innefattar även bränsleteknik.

Svensk Energiutveckling AB (SEU) ska med en årsbudget på 100 Mkr inom 10 år främja ny effektivare teknik att produ— cera. ersätta och använda el.

Branschens intressen är någorlunda väl tillvaratagna inom de program som den själv medverkar i. Verksamheten är dock ganska kortsiktig och tillämpad. Staten kan behöva värna om långsiktiga. samhällsekonomiska intressen och bered— skapsaspekter som branschen inte själv beaktar fullt ut. Frågor som staten måste stödja är de, som ser till fram— tida behov. främst sådana av övergripande karaktär för Sverige som kolimportör eller där staten själv sätter kra— ven. t ex för att skydda vår miljö.

3. KUNSKAPSLÄGET

Svensk kunskap om bergarten stenkol finns hos dem som sysslat med metallurgiska tillämpningar. Kompetens om kol— bränslen finns i dag också hos kolhandlare. bränsleprodu- center. pann— och brännartillverkare, kolanvändare inom industri och värmeverk, kraftföretag, konsulter och forsk- ningsinstitutioner.

Utveckling av och genombrott för ny teknik att elda kol miljövänligt ställer ökade krav på möjlighet att förutsäga hur olika kol uppträder vid användningen. Erfarenheter av bränslehantering. förbränningsförlopp. rökgasrening och restprodukthantering från olika kol vid anläggningar i drift ökar från dag till dag.

Kolets egenskaper analyseras med bl a petrografiska metoder. Standardisering och utveckling av analysmetoder sker bl a inom ISO. ICCP (International Committée for Coal Petrolqu) och UN/ECEs kolkommitté.

Energiforskningsprogrammet har till stor del inriktat in— satserna kring kol på att bygga upp kunskap och utrustning för att karaktärisera sådana bränslen för olika tillämp— ningar. Under perioden 1984—86 har särskilt Studsvik Ener— giteknik ökat sin kompetens på området. men även kolvat— tentillverkare har lagt vikt vid karaktärisering samt raffinering av stenkol. I Sverige finns ett gott kunnande om mineralberedning i allmänhet. Dessutom finns till— verkare av utrustning för att rena kol.

Det är naturligt att huvuddelen av kunskapsutvecklingen kring stenkol sker i de länder som har egna fyndigheter. Internationellt samarbete och bevakning har därför varit viktigt för svensk del.

4. NUVARANDE ENERGIFORSKNINGSPROGRAM

Verket har under perioden 1987/90 orienterat sitt stöd till kolbränsleforskning mot långsiktiga. grundläggande frågor.

För att få grepp om forskningsfronten avser vi bygga upp ytterligare kompetens kring kol vid universitet och hög— skolor, som kan borga för vetenskaplig kvalitet. Arbetet bör vara tvärvetenskapligt och kräva nära samverkan med angränsande discipliner. Stödet väntas uppmuntra att fors— karmiljöer växer fram. där grundläggande'och tillämpade kompetenser samarbetar.

Forskningsverksamheten avseende KOL indelas i huvudbegrep— pen "karaktärisering" och "beredning". Därtill kommer någ- ra frågor där kolets roll behandlas som "systemaspekter". Kring "karaktärisering" finns aktiviteter igång i Studsvik och på KTH's inst för Värmeteknik. I Lund karaktäriserar Analytisk kemi svavel i kol för biologisk "beredning".

Samarbetet med US Department of Energy kring ultra clean coal. UCC. har varit ett sätt att få tillgång till den f n mest lovande tekniken för kemisk rening av stenkol. De svenska företagen Carbogel och Fluidcarbon har sökt få fram ett användbart bränsle i vattenfas. Fortsatta försök av tillämpad natur väntas inte motivera statligt forsk— ningsstöd.

Kolforskningen är i hög grad internationell. Vi deltar inom ramen för IEA—Samarbetet i projekten Pyroly— sis. Coal Research (Information and Assessment). Coal Liquid Mixtures. International Conference on Coal Science. Coal Combustion Sciences. AFBC. Nox Control och tidigare även i den holländska stenkolsbanken (utanför IEA). vidare drivs standardiseringsarbete kring kolprovtagning, bl a i SIS regi.

5. INSATSPLAN 1990—93

Egen kunskap om kol är av betydelse för att kolanvänd— ningen i Sverige. ska kunna ske med ett minimum av miljö— belastning. Målet för statliga insatser bör vara att i landet vidmakthålla och fördjupa en sådan kompetens att vi aktivt kan bevaka den internationella teknikutvecklingen. marknader och koltillgångar och omsätta den till svenska förhållanden.

På kort sikt bör man satsa på att upprätthålla och vidare utveckla den nödvändiga kunskapen om och metoder för att förutsäga samband mellan kolets struktur och kemi med egenskaper i omvandlingsprocesser.Insatserna bör där det är befogat drivas i internationellt samarbete och behand— las därför nedan i sitt sammanhang.

Målet är att på sikt kunna tillhandahålla ett så bra och så väl specificerat kolbränsle, att omvandlingsprocesser kan drivas på effektivaste sätt. Forskningen ska ta fram redskap som gör det möjligt att bedöma olika kols egenska— per och som kan förklara och förutsäga hur de uppträder i olika processteg.

RESURSBEHOV OCH INRIKTNING RESURSBEHOV 1990/1993 KARAKTÄRISERING 5.0 BEREDNING 3.5 SYSTEMASPEKTER 1,5 Totalt 10.0 Mkr

Strukturen är densamma som under föregående treårsperiod.

Karaktärisering

Karaktärisering av ett bränsle har syftet att beskriva hUr bränslet uppför sig i en viss process. Ändamålet avgör både vilka egenskaper som är av intresse och vilka para— metrar man vill och kan mäta .

Vid all kolkaraktärisering är huvudsvårigheten att kunna korrelera de valda parametrarna till hur kolet uppträder vid den termiska omvandligen i industriell skala. Enkla empiriska tester av kolet (askmjukningsbetingelser. flykt— halt) har i brist på bättre kommit att användas utanför sitt ursprungliga användningsområde och ibland som de näs- tan enda kriterierna. Detta sammanhänger med att man kun— nat ställa upp grova samband grundade på mångåriga drifts— erfarenheter. Det är också denna typ av karaktäristika, som man i stor utsträckning valt att använda sig av inom ISO.

En huvuduppgift är att via kedjan labtest —> bänkskale- försök —> pilottest —> industriell skala försöka klar— göra. om enskilda data är relevanta. Speciellt de senare stadierna är dock svåra att överblicka. eftersom man i större skala får en alltmer svåröverskådlig samverkan av driftvariabler. sammansättningsvariabler och anläggnings— specifika variabler.

Insatserna inriktas på att bestämma och mäta lämpliga parametrar hos kolbränslen. som gör att man kan förstå och förutsäga hur olika kol uppträder i pulverbrännare och vanliga pannor. vid fluidiserad förbränning. vid förgas— ning. MHD och vid rökgasrening. Intresset är knutet till bränsleegenskaper. som avgör hur man bäst bör utforma olika åtgärder och utrustning. Där standardiserade ana— lyser inte finns eller duger. kan man behöva utveckla metoder med sikte att få fram enkla tillförlitliga stan— dardiserade förfaranden.

Beredning

För att få en jämn och god kvalitet på kolet tvättar och blandar man det redan vid gruvan. Det finns många mekanis- ka och kemiska metoder för att ytterligare förädla kolet till ett bränsle med ringa halt av aska och andra förore— ningar; främst svavel. Endast de kemiska förmår avlägsna det svavel som är organiskt bundet. Processerna är dock mer komplicerade och därmed dyrare och mindre utvecklade än de mekaniska. Ett nyare alternativ till kemiska metoder är att låta bakterier ta hand om svavlet i råkolet.

Det kan finnas skäl att fortsätta bedriva forskning inom mikrobiell avsvavling av kol i Sverige. Sverige är visser— ligen ett kolimporterande land, men vi framställer våra egna bränslen och bränslemixar. som passar våra miljökrav. Insatserna utomlands på biologisk kolrening är inriktade på att nå en måttlig avsvavling av kol med hög svavelhalt. Den tekniken lämpar sig inte för oss utan anpassning.

I Sverige finns idag egen utvecklad teknik för att till- verka renat kolbränsle centralt. Inhemsk kompetens om pro— cesser för biologisk förädling har intresse. när miljö— kraven på sådana bränslen skärps. Dessutom finns redan storskalig besläktad teknik i landet för att behandla sulfidmalmer.

Inga forskningsinsatser förutses på mekanisk behandling. lagring. transport o d. utom viss karaktärisering för detta ändamål.

Vi bör fortsätta att följa det arbete som görs på andra håll för att utveckla metoder för att kemiskt avlägsna föroreningar från kol.

Systemaspekter

Då stenkol förekommer inom flera forskningsprogram. finns skäl att föra samman dels vissa för kol speciella aspek— ter. dels frågor som rör kol i hela kedjan från brytning till slutanvändning. Det kan gälla kunskap om för kolet speciella miljöfrågor eller bedömning-av var åtgärder för att minska miljöstörningar bäst ska sättas in.

Samarbetsprojektet IEA Coal Research fortsätter att samla in. bearbeta och sprida information om all ny energikol— teknik. koltillgångar. marknader. miljöpåverkan och ekono— mi. 14 länder deltar f n och Sverige har varit med sen starten 1976. Kansliet i London sysselsätter ett 40—ta1 personer. Det svenska bidraget är 2,5 % av projektets års— budget på ca 15 Milj kr. För det får vi tillgång till ett antal databaser (bl a över pågående kolforskningsprojekt). inflytande över de studier man valt att göra och del av alla resultat och rapporter.

En fråga. som behöver belysas. är var i kedjan ubränsle— beredning —> energiomvandling —> restprodukthantering" det är effektivast och billigast att vidta miljöåtgärder

Energimässig och miljömässig betydelse

Bränsle från avfall utgör en inhemsk och varaktig energikälla motsvarande ett bruttoenergiinnehåll av ca 114 TWh. varav ca en tredjedel för närvarande utnyttjas vid avfallsförbränning/fjärrvärmeproduktion. Merparten av detta bränsle utgörs av hushållsavfall och en mindre del av brännbart industriavfall.

På senare år har motståndet mot konventionell avfalls— förbränning ökat som en följd av den miljödebatt som uppstått kring detta. Samtidigt har intresset för al— ternativa behandlingsformer så som anaerob nedbrytning av avfallet under kontrollerade betingelser med pro— duktion av metangas ökat starkt. Detsamma gäller även källsortering och materialåtervinning.

Enligt ENA—utredningens riktlinjer kommer de befintliga avfallsförbränningsanläggningarna att behöva genomföra omfattande nyinvesteringar i bl a rökgasreningsutrust— ning före 1992. Det kan i sin tur komma att medföra att ett antal anläggningar istället övergår till annat bränsle och/eller att ny miljövänlig förbränningsteknik kan komma att börja prövas.

Avfallet är ett av samhällets stora miljöproblem idag. Det kommer att krävas ökade insatser även inom avfalls— energiområdet för att minska dessa problem.

Struktur och aktörer

Till aktörerna inom detta område räknas i första hand kommunerna. eftersom dessa har ett lokalt övergripande ansvar för både avfalls- och energifrågorna.

Kommunerna ansvarar för omhändertagandet av totalt ca 2.5 Mton fast hushållsavfall. ca 2.0 Mton övrigt bränn- bart industriavfall samt avsevärt större mängder av övrigt avfall. Ungefär hälften av allt hushållsavfall samt en mindre del av det brännbara industriavfallet utnyttjas för energiutvinning i kommunal regi i de be— fintliga avfallsförbränningsanläggningarna, ca 20 st. övrigt avfall deponeras på av kommunerna särskilt an— visade deponier.

Kommunernas intresse för alternativ energiutvinning har ökat starkt under senare år och bedöms även öka fort— sättningsvis.

Kommunerna är därför en självklar medaktör i det fort— satta FoU—arbetet. Andra viktiga aktörer inom FoU kring avfall är vissa sektorsorgan så som SNV, STU. BFR m fl med sektoriellt FoU—ansvar inom detta område. Den sam- verkan som här redan inletts mellan STEV och dessa övri— ga sektorsorgan bör fördjupas i avsikt att klargöra ansvarsfördelning och koordinering av insatser.

Forskningsstiftelsen REFORSK lämnar stöd till tillämpad forskning och utredning inom hela avfallsområdet. Verket och REFORSK för kontinuerligt dialog vid insatsplanerin— gen.

Slutligen utgör de tre nystartade forskargrupperna i Luleå. Uppsala och Lund viktiga aktörer.

3. Kunskapsläget

Dessa forskargrupper har bildats för att börja bygga upp grundläggande kunskaper inom det här avsedda området. Internationellt pågår en omfattande FoU—verksamhet inom avfallsområdet. inte minst inom EG. Sverige har tidigare i stort sett saknat eget kunnande inom området. men kommer genom de nämnda forskargrupperna nu att kunna deltaga i den internationella forskningsverksamheten.

4. Nuvarande energiforskningsprogram

Under treårsperioden 1984-86 fanns avfallsfrågorna med som en liten del. ca 1 Mkr. i trädbränsleprogrammet. och omfattade då endast trädbränslen från industriavfall. Efter det att ENA—utredningen presenterats i juni 1986 fick dessa frågor ökad aktualitet i början av perioden 1987—89, då FoU-insatserna utökades (2—5 Mkr) till att omfatta även hushållsavfall och biogas. Senare under samma period ökades planeringsramen ytterligare (7—9 Mkr). Insatserna avser nästan uteslutande grundläggande kompetensuppbyggnad.

I och med bildandet av nya forskargrupper har verket även formellt och reellt betonat vikten av långsiktig kompetensuppbyggnad inom detta område.

De tre forskargrupperna kommer att forska kring avfall som bränslen (Lunds TH). resp avfall som råvara för biogasproduktion. Det senare området avdelas i grund— läggande mikrobiologi. kallat inre produktionsfaktorer, (SLU) resp biogasteknik, kallat yttre produktions— faktorer, (Luleå TH).

Förslag till forskningsprogramm 1990—93

Det övergripande målet är att åstadkomma ett ur hälso— och miljösynpunkt acceptabelt utnyttjande av avfallet som energiråvara.

Målet på kort sikt är att bygga upp en kunskap som tidigare saknats. att kunskapsmässigt stödja den utveck— ling som sker kontinueligt på lokal nivå. dvs ute bland landets kommuner. och att aktivt delta i och inhämta erfarenheter från de internationella forskningsverksam— heterna.

På lång sikt är målet i stort oförändrat.

Som en följd av att forskningsverksamheten nyligen startats och på grund av stor kunskapsefterfrågan bedöms resursbehovet vara ökande. Forskargruppernas respektive inriktning bedöms sammantaget fylla bränsleenergi— områdets hela sektoriella behov av kunskapsuppbyggnad.

Forskning inom området energi ur avfall är i likhet med forskning inom hela avfallsområdet en verksamhet med stor internationell aktivitet. De svenska forsknings— insatserna enligt nedanstående planeras genomföras med stark anknytning till pågående forskningsverksamhet både inom och utanför Europa.

Eog—ingagser_lg9g/21:1292/23

FoU—insatser bedrivs inom de två områdena Avfallsbränslen och Avfallsgas.

AVfallsbrän'Slen

Insatserna. som omfattar hushållsavfall och brännbart industriavfall. delas upp i Beredning/Klassificering. Lagring och Miljöeffekter.

Begegning/Klasgifigegigg omfattar insatser för att klarlägga sambanden mellan bränsleberedningsåtgärder och bränslets därav betingade användningsmöjligheter utifrån förbränningstekniska krav och miljömässiga hänsyn.

Beredning kan avse källsortering, maskinell upparbetning etc för att åstadkomma ett för olika former av förbrän— ning bättre avpassat bränsle. men även, som en konsek— vens av t ex separering i "våt" resp "torr" fraktion. för att åstadkomma en för olika former av anaerob gas— produktion bättre avpassad våtfraktion.

Genom stegvis beredning förändras bränslets kvalitativa karakteristika. varför det är önskvärt att i samband med detta söka utveckla ett klassificeringssystem för att underlätta kommunikation och samarbete mellan bl a forskare på bränsle— respektive förbränningsområdet samt mellan dessa och branschintressenterna.

Qagring omfattar insatser för att klarlägga sambanden mellan bränsleberedning. lagringssätt och lagringstid.

Det är välkänt att obehandlat hushållsavfall inte kan lagras på ett enkelt sätt utan att hälso— och miljö— problem uppstår. Det är angeläget att öka kunskapen om vilka åtgärder som krävs för att i första hand kunna sommarlagra avfallsbränslen på ett acceptabelt sätt. för att därefter kunna utnyttja bränslet under den kalla säsongen.

Miljöeffekgeg omfattar insatser för att analysera och beskriva inverkan på hälsa och miljö vid hantering och ,produktion av avfallsbränslen. Vidare att i samverkan med andra berörda forskare sammanväga dessa resultat med de additiva miljöeffekter som uppstår i efterföljande led såsom vid förbränning. restprodukthantering etc.

Det är också väsentligt att klargöra avfallets inverkan på generering av hälsovådliga och klimatpåverkande gaser. Så kan exempelvis vanliga deponier ge upphov till läckage av gaser som metan och styren m fl under många år. vilket ju inte är fallet vid t ex avfallsförbränning.

Slutligen omfattar insatserna medverkan för att jämföra miljöeffekter vid avfallsförbränning med alternativa användningssätt av avfallet. t ex deponering eller framställning av avfallsgas.

Avfallsqas

Insatserna omfattar organiskt nedbrytbart avfall och delas upp i inre resp yttre produktionsfaktorer samt miljöeffekter.

Ln£e_pgoguktiogsfaktgrgr omfattar insatser för att klarlägga de mikrobiologiska samband som reglerar nedbrytningsförloppet för organiskt avfall.

Inriktningen är således att öka kunskapen på mikronivå. att studera faktorer som påverkar den bakteriella till— växten och ämnesomsättningen med avseende på bl a metangasutsöndringen.

ökad kunskap inom detta område är grundläggande för att utveckla och bättre kunna utnyttja avfall som råvara för gasproduktion.

Yttre prgdgkgigngfgkgogeg omfattar insatser för att dels klarlägga makrofaktorers inverkan på metangasproduk— tionén dels översätta grundläggande forskningsrön från "inre produktionsfaktorer" i praktisk användning.

Med yttre produktionsfaktorer avses sådana faktorer som påverkar utformning och anläggning av deponier. upp— fyllnad av deponier med hänsyn till skilda avfallsslag. åtgärder för att kontrollera nedbrytningshastigheten. klimatpåverkan etc.

En viktig del är att även medverka i den tekniska ut— veckling som bedrivs vid anläggningarna. att upprätta mätprogram och att svara för utvärdering av pågående försöksverksamheter.

Miljöeffekgeg omfattar insatser för att dels analysera och beskriva inverkan på hälsa och miljö vid produktion av avfallsgas. dels i samverkan med andra berörda fors— kare sammanväga dessa resultat med de miljöeffekter som uppstår i efterföljande led så som vid förbränning etc samt medverka för att totalt sett jämföra miljöeffekter vid uttag och användning av avfallsgas med alternativa användningssätt så som t ex direktförbränning av av— fallet eller deponering utan gasutvinning.

RESURSPLAN (Mkt) 1990/91—1992/93

Avfallsbränslen

Beredning/Klassificering Lagring Miljöeffekter

Avfallsgas

Inre produktionsfaktorer Yttre produktionsfaktorer Miljöeffekter 1— 6-

SUMMA 10-12

Den övervägande delen insatser är av karaktären grund— läggande kunskapsuppbyggnad. Utöver detta kommer en del av insatserna att mer direkt riktas mot deltagande i vissa energiteknikprojekt. vilka därefter kommer att kunna utnyttjas i fortsatt forskningsverksamhet.

Då området med stor sannolikhet kommer att bli föremål för långsiktiga forskningsinsatser är det till fördel om forskningens fortsatta status kan säkras. vilket bedöms kunna ske genom att verket tillsätter en forskartjänst per forskargrupp.

Forskning kring avfall är en mycket ung företeelse i Sverige. och berör i vid mening allt som produceras. konsumeras. nedbryts och slutomhändertas i samhället. I detta massflöde utgör avfallsenergiutnyttjandet endast en nedströmsbelägen sektorsfåra.

Forskningsprogrammet samverkar med övriga "flödesgrenar såväl uppströms som nedströms" enlig följande: direkt med SNV samt indirekt via REFORSK även med STU. BFR. SIND och öCB. Som exempel kan nämnas att flera av dessa säger sig kunna utöka de av STEV initierade forskar— grupperna med ytterligare avfallsforskare företrädande andra närliggande sektorsintressen. t ex forskning kring miljöfarligt avfall. materialåtervinning. restprodukt— användning etc.

Det är väsentligt att de svenska forskargrupperna ges möjlighet att medverka i det internationella samarbetet. Inom ramen för IEA-samarbetet har detta redan påbörjats.

Forskning inom detta område har ett starkt miljömotiv. Frågan om vi ska ta hand om avfallet eller inte är ju inte någon valmöjlighet. Vi är hela tiden tvungna till det, oavsett metod. I de fall "delmetoden energi— utvinning" kommer till användning är det förknippat med starka miljökrav. Resultaten av de här aktuella forsk— ningsinsatserna förväntas kontinuerligt tillförsäkra att energiutnyttjandet av avfall kan ske på sådana sätt att det är förenligt med samhällets krav på god hälsa och bra miljö.

Med tanke på de stora miljöproblem som avfallet gene— rerar bara inom den sk industrialiserade världen kommer denna strävan till förbättring att fortgå under lång tid.

Insatser 1992—95

På medellång sikt, 6—10 år. bör den nuvarande använd— ningen av osorterade avfallsbränslen kunna utvecklas mot ökande användning av försorterade och därmed mindre förorenade avfallsbränslen. Belastningen på miljön kan härmed komma att minska, samtidigt som värmeproduktionen kan komma att öka. Det senare betingas av det försor— terade avfallsbränslets betydligt högre energivärde.

På meddellång sikt kommer utvecklingen av metangas— utvinning ur avfallsdeponier och särskilda rötkammare att öka kraftigt. troligen upp mot en användning mot— svarande totalt 1 TWh i ett 100—tal anläggningar. Gasen produceras lokalt och kommer i ökande utsträckning att kunna användas för småskalig kraft—värme—produktion.

Ovanstående utvecklingsscenarium bedöms komma att kräva fortsatta forskningsinsatser i bibehållen eller ökad omfattning.

ALTERNATIVA DRIVMEDEL

Fordonsbränslen som kan ut öra alternativ till bensin och dieselolja producerat ur raolja bedöms idag vara alkoholer, framför allt metanol och etanol, vätgas, naturgas, propan samt syntetisk bensin och diesel. Även elektricitet är i vissa fall en alternativ energibärare. En framtida ersätt- ning maste fn ses i ett langt tidsperspektiv, olika för olika bränslen.

De flytande bränslena är tänkbara för generell användning medan de övriga —gasformiga- får betraktas som lokala bränslen och kräver helt separata distributionssystem. Flera "nisch"—tillämpningar är dock kommersiellt etablerade i ett internationellt perspektiv och har fått betydande an— vändning. Exempel på sådana tillämpningar är naturgasan— vändningen i Italien (300 000 fordon) och propangasanvänd— ningen i Holland (20% av energianvändningen i landets for— donsflotta).

Av de flytande alternativa bränslena har syntetisk bensin och etanol fått en viss större användning medan det mesta utvecklingsarbetet och de flesta introduktionsstudierna i de industrialiserade länderna rört metanol. Syntetisk ben— sin tillverkas i Nya Zeeland från naturgas enligt Mobil— processen via metanol (ca 0,6 milj ton/ar) medan etanol framställs från sockerrör i Brasilien (11,2 milj m3 1985) och i USA från majs (ca 3 milj m3 1987).

ENERGI— OCH MILJÖAÄSSIG BETYDELSE:

Någon produktion av, till bensin och dieselolja alternati- va, fordonsbränslen pågår inte fn i Sverige med undantag från en viss etanolproduktion vid Domsjös sulfitfabrik i örnsköldsvik. Denna'produktion, som uppgår till ca 10 000 ton per ar, används huvudsakligen som ravara för en kemisk vidareförädling till tekniska kemiprodukter även om en viss mindre del förbrukas i pågående flottförsök med etanoldriv- na bussar.

En försöksverksamhet med tillverkning av etanol ur jord— bruksprodukter har genomförts (ca 5 000 ton etanol per år) i Lidköping. Ekonomin för en sådan produktion styrs fn helt av de reglerade priserna på spannmål respektive foder men produktionskostnaderna bedöms knappast bli lägre än dagens internationella etanolpriser som är betydligt högre än ben— sinpriset. Det nyligen genomförda projekter1ngsarbetet av

en fullstor etanolproduktionsanläggning i Lysekil (66 000 m3 ElOO per år) pekar än en gång på råvarukostna— dernas bet delse. Amerikanska studier visar dock att skal— effekter pa kostnaderna erhålles på anläggningar upp till 400 000 m3 per år.

Kostnaderna för produktion av etanol ur cellulosa är starkt påverkade av lokala omständigheter vad avser intrastruktu- ren av en samlokaliserad massaindustri. Bedömningar ger viss optimism angående lägre kostnader än med spannmalsrå- vara.

Utvärderingar av produktionskostnaden för metanol ur svenska råvaror visar på högre kostnader än för internatio— nellt tillgänglig metanol - ca 1 900 kr/ton jämfört med ca 800 kr per ton. Dagens internationella pris sätts av den industrikemiska användningen. Kostnaderna för metanolpro— duktion i nyuppförda anläggningar baserad på naturgas be- räknas uppga till ca 1 300 kr/ton.

Syntetisk bensin framställd ur torv och ved genom en för-

vätskningsprocess vid högt tryck och temperatur och efter— följande raffinering har uppskattats ge, på energibas,

ungefär samma produktionskostnader som en svensk produktion av metanol.

Miljöeffekter av tillverkning och användning av drivmedel till fordon är stora. Naturens organismer har svårare att ta hand om rena kolväten än om oxygenater som motoralkoho- ler. Detta betyder att eventuella utsläpp av drivmedel i samband med hantering och frakt skulle vara mindre risk- fyllda om det var fråga om t ex etanol än om dieselolja.

Bilavgasernas skadlighet för hälsa och miljö varierar med drivmedelsvalet men genom användning av trevägskatalysator reduceras utsläppen storlek så att detta inte blir nagon avgörande fråga. Även om avgaserna genom användande av ka- talysatorer görs kemiskt neutrala kommer de att innehålla koldioxid (utom i fallet med vätgas) vilket medför ett bi- drag till uppbyggnaden av den ökade halten av klimatpåver— kande gaser. Ett drivmedelsval där ursprungsmaterialet in- går i en sluten biologisk kedja undviker denna miljöpåver— kan. Exempel är metanol och etanol från biomassa.

STRUKTUR ocs AKTÖRER

Inom forsknings— och utvecklingsområdet alternativa for— donsbränslen har den huvudsakliga aktiviteten utgått från det statliga energiforskningsprogrammet. Utöver denna verk- samhet har Stiftelsen Svensk Etanolutveckling (SSEU) drivit projekt avseende etanoltillverkning i samband med sulfat— masseproduktion. Med anknytning till detta har SSEU till— sammans med Styrelsen för teknisk utveckling (STU) finansierat processtudier vid Skogsindustrins tekniska forskningsinstitut (STFI) över den sura hydrolytiska ned— brytningen av cellulosa. SLR/Alfa Laval har med statlig stöd från oljeersättningsfonden drivit det nu nedlagda Lidköpingsprojektet "etanol ur spannmål".

Från avnämnarsidan (oljebolag, bilindustrin) har intresset för utveckling av nya och till bensin och dieselolja alter- nativa fordonsbränslen varit litet och därmed insatserna 0 sma.

KUNSKAPSLÄGET

Petroleum är den helt dominerande råvaran för drivmedels— framställning för dagens motorfordon som baseras på Otto— ocn Dieselmotorer. Behovet av nya och alternativa drivmedel har aktualiserats främst i samband med tillför— selproblem av olika slag som därmed kommit att utgöra grun- den för den forskning, utveckling och tillverkning av al— ternativa fordonsbränslen som kommit till stånd i varieran— de omfattning i Sverige och internationellt.

Genom att omloppstiden för fordonsparken är ca 15 år har de bränslen som provats och den forskning som initierats med sikte på en relativt kortsiktig införandeperiod i hög grad kommit att inriktats på en anpassning till de motorer som används idag. För en mer genomgripande förändring krävs både en nyutveckling av motorer till de nya bränslena och en förändrad transportorganisation.

För att erhålla ett transportsystem med fordon med stor aktionsmöjlighet krävs att bränslet har hög energitäthet vilket innebär att det skall vara flytande. Gasformiga kom- primerade bränslen kan finna sin användning inom lokala or— ganisationer dvs för person- och godstransport inom tätor- ter.

Bland de alternativa fordonsbränslena kan två huvudgrupper flytande fordonsbränslen urskiljas. Det är dels lägre alko- holer, metanol och etanol, dels syntetisk bensin/diesel framställd på olika sätt ur fasta bränsleråvaror.

Framställningsmetoderna för metanol och etanol är helt skilda. Metanol syntetiseras ur syntesgas som kan produce- ras från naturgas eller kol. Den tidigare forskningen om bränsleförädling var i Sverige inriktad på att finna meto- der att producera syntesgas från torv och biomassa. MINO—pilotanläggningen i Studsvik visade att det är tek— niskt möjligt att producera en användbar syntesgas för me— tanolproduktion men att den ekonomiska potentialen med da— gens oljepris inte räcker till. Produktion av syntesgas för framställning av ammoniak har nyligen startats i Finland. I denna fabrikation används torv som råvara.

Etanol produceras företrädesvis genom jäsning av enkla sockerarter med efterföljande koncentrering genom destilla— tion, en process som kan vara mycket energikrävande. De enkla sockerarterna erhålles antingen genom nedbrytning av sammansatta sockerarter eller genom nedbrytning av stärkel- se eller cellulosa. Nedbrytningen av de stora bioorganiska molekylerna kan ske katalytiskt antingen i en sur hydrolys eller med enzymer. I Sverige finns här en gammal tradition från sulfitbruken vilka dock i det närmaste helt har er— satts med sulfatbrukens mer ekonomiska process.

Tekniken att producera etanol från stärkelserika råvaror har utvecklats både internationellt och i Sverige. I Sverige har Alfa Laval utvecklat en energisnål och effektiv tekni — Biostil som nu marknadsförs av Nobel Chematur över hela världen. Denna teknik kan därför betraktas som kommers1ellt färdig och konkurrenskraftig pa sitt omrade.

Etanolproduktion genom hydrolys av cellulosa och efterföl- jande jäsning av socker är delvis demonstrerad.

Genom att cellulosa består av både den raka ogrenade cellu- losamolekylslaget och hemicellulosa, som är grenad och även innehåller pentoser, kommer efter hydrolysen materialet som skall utgöra basen för jäsningen att bestå av hexoser och pentoser. För ett maximalt utnytt ande av det ursprungliga materialet krävs att allt socker an jäsas. Den vanliga jästsvampen kan dock inte omvandla pentoser till etanol. Därför bedrivs både i Sverige och internationellt en omfat— tande forskning för att finna mikroorganismer och metoder så att även pentoser kan utnyttjas vid etanolproduktionen.

Kunskapsutvecklingen om både den sura och den enzymatiska hydrolysen av cellulosa sker i internationell samverkan vilket medför att de svenska forskarna snabbt erhåller kun- skap om resultat som tas fram utomlands.

NUVARANDE FORSKNINGSPROGRAM

Inriktning och omfattning

Den tidigare inriktningen av forskningsprogrammet som avsåg alternativa drivmedel omfattade till sin största del ut— veckling av teknik för produktion av metanol från torv och biomassa. Denna verksamhet resulterade i en försöksanlägg— ning för syntesgasframställning. En fortsättning av denna verksamhet skulle omfatta en vidareutveckling av synteskon- ceptet i en komplett demonstrationsanläggning som även om- fattade det slutliga syntessteget av metanol. Eftersom me— tanolsyntesen kan ske med konventionell teknik och total- syntesen av metanol måste ses utifrån kommersiella grunder har denna utveckling inte kommit till stånd med den olje- prisutveckling som varit. Mot bakgrund av den förväntade utvecklingen både tekniskt och ekonomiskt inom drivmedels— sektorn har insatserna för metanolframställning ur ved och torv i de nu gällande planerna begränsats till teknikbevak- ning och vissa systemstudier.

Den kunskap om förgasningsprocesser som byggts upp både inom högskolan och vid Studsvik AB har kunnat utnyttjas vid

i | utvecklingen av teknik för framställning av bränngas från biobränslen och torv.

I

Produktion av syntetisk bensin och diesel genom direktför— vätskning av torv och biomassa är en svår och en i detaljer föga känd metod att "förädla" fasta bränslen. En omfattande produktion har tidigare ägt rum i Tyskland baserad på kol

men genom att de biobaserade råvarorna skilfer sig från kol i många avseenden kan äldre teknik inte til ampas. Detta utgjorde bakgrunden till en viss satsning både i Sverige ocn inom ett internationellt IEA-arbete på att studera framställningsteknik. Resultaten både vad avser att produ— cera en syntetisk olja och att raffinera den har visat att ett tekniskt genombrott kräver lång tids grundläggande kemisk forsknlng. Under innevarande period har därför verk samheten begränsats och inriktats på teknikbevaknin .g med kompetensuppehållande verksamhet som innebär en viss forsk- ning inom högskolan.

Ett tredje delområde utgörs av forskningen kring problemen att producera etanol ur cellulosahaltiga råvaror. Detta om-

råde har bedömts vara allt viktigare varför en ökad sats— ning gjorts här.

Som beskrivits ovan sker en forskning i Sverige utefter två något skiljda linjer: sur hydrolys och enzymatisk hydrolys av cellulosa. Den enzymatiska hydolysen har bedömts ha en potential att nå en mer fullständig omvandling till jäsbart socker än den sura hydrolysen. Vidare bedöms den bioteknis— ka processen jämfört med den kemiska ha större möjligheter att utvecklas till en mer miljövänlig teknik och därmed fordra mindre insatser i en framtida storskalig tillämp- ning och som en konsekvens av detta en bättre ekonomi.

En viss ansvarsuppdelning har därför etablerats. Stiftelsen Svensk Etanolutveckling driver forskning med inriktning att klarlägga metoderna för att optimera den kemiska —sura— hydrolysen medan den biotekniska teknikens utveckling stöds inom det här aktuella forskningsprogrammet. En stor intres— segemenskap föreligger pa Vissa delområden vilket har lett till att ett flertal projekt vid Lunds universitet har fi- nansierats genom ett delat ansvar.

Forskningen som inriktats mot utveckling av den enzymatiska processen berör i huvudsak följande omraden:

teknik och system för förbehandling av cellulosahaltig råvara så att cellulosan kan "nås" av enzymerna,

— utveckla nya enzymsystem med hög specificitet och till— verkningssystem för dessa,

.. 0 - . . . . . system for aterv1nn1ng och rec1rkulat1on av enzymer 1 ett tekniskt system,

- metoder för jäsning av pentoser,

metoder för energiekonomisk koncentrering av utspädda lösningar för effektivisering av både den egentliga om— vandlingsprocessen och den slutliga renframställningen av etanol, - mätmetoder för styrning av processen.

Inom forskningsprogrammet har genom åren skett föränd- ringar. Det har för den innevarande perioden inneburit en ökad satsning på mer grundläggande forskning och utveckling på delområdet produktion av etanol ur inhemska cellulosa— naltiga råvaror. På de övriga delområdena, metanol och di- rektförvätskning, har insatserna koncentrerats till system— studier och teknikbevakning med kompetensbevarande verksam- het. Under perioden 1987/88 -— 1989/90 kommer insatserna inom området att uppgå till ca 10 Mkr, varav huvuddelen, 8 Mkr, inriktas på delområdet etanol.

Kompetensuppbyggnad — utvecklingsinsatser

Genom den karaktär som området Alternativa drivmedel fått genom de tidigare insatsernas resultat som visade på att en företagsekonomisk process för framställning av drivmedel ur inhemska råvaror är en relativt långsiktig utveckling läm— nas huvuddelen av stödet till grundläggande kompetensupp— byggnad vid högskolan. Endast en mindre del har hittills under treårsperioden anslagits till teknikutveckling. Detta har gällt utveckling av mät— och reglersystem för process- styrning. Arbetet har utförts vid Lunds naturvetenskapliga och tekniska högskola. Existerande långsiktiga bindningar

Inom det pågående forskningsprogrammet för alternativa drivmedel har två grupper byggts upp vid två olika institu- tioner inom högskolan. Den ena gruppen studerar förvätsk— ning av torv och biomassa för en framtida syntetisk olja; institutionen för kemisk teknologi vid KTH. Raffinerings- teknik för sådan olja har studerats vid institutionen för teknisk kemi vid CTH. Den andra gruppen har byggts upp vid Lunds naturvetenskapliga och tekniska högskola och innefat— tar forskare från tre olika institutioner: teknisk mikro- biologi, biokemi och kemisk apparatteknik.

I formell mening finns inom programmet endast en långsiktig bindning i form av en mellantjänst placerad vid gruppen i Lund. Den är under tillsättning och kommer därmed att löpa

t o m 1994 till en kostnad av ca 300 000 kr per år.

Informella och samtidigt reella bindningar finns både till projektgruppen vid KPH och till gruppen i Lund. Dessa bind— ningar baseras dels på den ökade strävan från verkets sida att engagera flera forskarstuderande till forskningsprojek- ten dels på att verket har ett ansvar för att arbetet inom de olika projekten får slutföras på ett för alla inblandade acceptabelt sätt - "ett ställföreträdande arbetsgivar— ansvar"

Den informella bindningen bör ses utifrån en normal tid för slutförande av arbete som skall ingå i en doktorsexamen. Detta betyder i realiteten en bindning under en fyraårs- period fran programperiodens start.

För förvätskningsprojektet innebär detta att medel binds för en period t o m 1994 omfattande ca 500 000 kr per år.

02023

För etanolforskningen i Lund innebär samma resonemang att en reell bindning om ca 1 500 kr per år förutom mellan— tjänsten föreligger.

För delområdet alternativa drivmedel betyder detta att det finns formella eller reella bindningar för finansiering av forskning och utveckling inom högskolan motsvarande ca 2,5 milj kr per år t o m 1994.

FÖRSLAG TILL FORSKNINGSPROGRAM l990—-l993

Målet på kortare och längre sikt

Statens energiverk fick i juni 1987 tillsammans med styrel- sen för teknisk utveckling och transportforskningsbered— ningen i uppdrag att utarbeta program för energirelaterad forskning och utveckling inom transportsektorn. En första lägesrapport överlämnades till regeringen den 7 april 1988.

Statens energiverk har det övergripande ansvaret för genom— förandet av gällande introduktignsplan för alternativa drivmedel, som utarbetades av davarande oljeersättnings— delegationen och antogs av riksdagen 1983. Målet för denna plan var att mot slutet av 1980—talet kunna redovisa ett underlag för att kunna ta ställning till en eventuell in- troduktion av alternativa drivmedel i begränsade fordons— flottor.

Förutsättningarna för introduktionsplanens fortsatta genom— förande har ändrats genom att:

oljepriserna mer än halverats

- prognoserna för bränsleförsörjningen nu är betydligt ljusare

blyfri bensin och katalytisk avgasrening införs fr o m 1989-års personbilsmodeller

viss avgasrening av dieseldrivna lastbilar och bussar införs fran 1990—talets början.

Enligt myndigheternas gemensamma uppfattning bör det lång— siktiga målet med det fortsatta arbetet vara att genom forsknings— och utvecklingsarbete undersöka möjligheterna till att diversifiera den ensidiga energiförsörjningen inom transportsektorn.

02023

Utan särskilda åtgärder kommer avgasutsläppen från den svenska personbilsparken åter att börja öka mot slutet av l990— —talet till följd av bilparkens tillväxt. De nuvarande utsläppen från dieseldrivna fordon som utgör ett allvarligt miljöproblem samt målet att det svenska energisystemet inte bör bidra till någon ökning av utsläppen av koldioxid till atmosfären innebär att även på kortare sikt vissa åtgärder bör vidtagas.

Mer närliggande mål bör därför vara att av miljöskäl ut— veckla och prova alternativa drivmedel i anpassade motorer med låga emissionsnivåer. Detta gäller i första hand moto- rer i bussar för tätortstrafik samt vidareutvecklade per- sonbilsmotorer. Verket har i mars 1988 i delrapporten det programarbete som bedrivs tillsammans med STU och tran- sportforskningsberedningen över ett övergripande transport'- forskningsprogram föreslagit prov med motorgasdrivna bussar samt ett FoU—program för bl a användning av naturgas som fordonsbränslen. I första hand bör motorutveckling priori— teras framför omfattande flottförsök.

Verket har tidigare givit uttryck för att det fortsatta arbetet avseende både tillförsel och användning bör bedri— vas på en bred— bas där FoU— arbetet samt demonstrationspro- grammen bör innefatta såväl alkohol som naturgas och even- tuell motorgas.

MÅLBESKRIVNING

På lång sikt (20 år) bör det svenska forskningsprogrammet

avseende tillförsel av alternativa drivmedel ha löst problemen med att framställa etanol från cellulosahaltiga

inhemska råvaror (skogsavfall, energiskog och halm). Ut— vecklingen bör dessutom ha kunnat drivas så långt att pilotanläggningar har uppförts och testats. Etanol produce- ras i mindre skala i anslutning till flera sulfatmassa— fabriker och delar av produktionen används som motoralko- hol. Bade kemisk och bioteknisk teknik används vid nedbryt-

ningen av cellulosan.

På kortare sikt (6 år, till 1996) har forskningsprogrammet löst problemen med att jäsa pentoser och genom mycket ef— fektiva separationsmetoder har processen optimerats i la- boratorieskala. Nära 100% utbyte av socker erhålles från cellulosan och en mindre pilotanläggning förberedes efter tester i en fransk anläggning.

På kort sikt (3 år, till 1993) har förståelsen för de mikrobiologiska processerna fördjupats. Nya idéer avseende pentosjäsning håller på att testas. Dessa baseras på nya jästsvampar som erhållits efter en kombination av traditio- nell genetisk förädling och moderna metoder för överföring av genetiskt material mellan organismer. Metoder för enzymproduktion har vidareutvecklats dels inom högskolan dels inom företag för användning inom andra områden vilket även kommer drivmedelsforskningen till del. Nya metoder för recirkulering av enzymmaterial har utvecklats och membran- tekniken har förfinats så att sockerlösningarna kan kon- centreras med små energiförluster. Membrantekniken har vi— dare utvecklats så att en kombinerad teknik av membranfilt- rering och ångkompression håller på att utvecklas för en absolutering av slutprodukten etanol.

Resursbehov och inriktning

Under den kommande treårsperioden kommer forskningen allt- fort att inriktas på att grundläggande forskning aVSeende enzymatiskt baserad produktion av etanol från cellulosa från inhemska råvaror, främst skogsavfall och halm. Forsk- ningen inriktas på teknisk mikrobiologi, biokemi och kemisk apparatteknik för att lösa problem i samband med förbehand- ling av råvaran för att öppna strukturen för en fortsatt bearbetning, enzymatisk nedbrytning av cellulosa till enkla sockerarter, framtagning av nya produktionsmetoder för enzymframställning och - recirkulation samt utveckling av metoder för att jäsa pentoser till etanol. Resursbehovet för den beskrivna verksamheten beräknas utifrån pågående verksamhet vid Lunds universitet uppgå till ca 8,5 milj kr för treårsperioden.

Verksamhet inom området direktförvätskning av torv och bio- massa beräknas fortsätta i form av vetenskaplig teknikbe— vakning med kompetensbevarande verksamhet. Arbetet förläggs till högskolan på så sätt att synergieeffekter genom samar— bete med förgasningsforskning erhålles. Genom denna samord- ning av forskningsinsatserna kan ökad förståelse för det biologiska materialets egenskaper och reaktioner vid både höga tryck och temperaturer erhållas. Resursbehovet för den skisserade verksamheten består av kostnaderna för en forskarstuderande med viSS laboratioriehjälp och utrust- ning. Kostnaderna beräknas till totalt ca 1,5 milj kr för trearsperioden.

Det totala resursbehovet för treårsperioden för delområdet alternativa drivmedel beräknas därför uppgå till 10 milj kr.

Grundläggande kompetensutveckling - utvecklingsinsatser

Genom områdets karaktär kommer den bedrivna forskningen att vara huvudsakligen inriktad mot att bygga upp grundläggande kunskaper vid nagra högskoleinstitutioner. Den mikrobiolo- giska forskningen kommer ha vissa inslag av utveckling när det gäller metoder och mikrobiologiska system som kan appliceras på ett flertal olika problemområden. Långsiktiga bindningar (tjänster)

För närvarande finns en sexårig forskartjänst (s k mellan- tjänst) vid Kemicentrum i Lund. Under perioden kan ytterli- gare en sådan tjänst aktualiseras när utvecklingsarbetet kommer in i en mer intensiv period då dels dagens forskar- studerande examinerats och kompetens behöver säkras dels tekniken med nya mikroorganismer behöver skalas upp för pilotförsök både i Sverige och i samarbete med franska forskare.

Samband mellan FoU—programmet och andra statliga insatser

I det tidigare har berörts frågan om den sammanhållna forskningsprogrammet för energirelaterad forskning och ut— veckling inom transportsektorn. De statliga insatserna på motorområdet kommer att få stor betydelse för efterfrågan på resultat från forskningen som rör tillförselfrågor.

I ett inledningsskede kan bränsle tillförsäkras genom import varför möjligheten att genomföra flottförsök inte kommer att bero av hur den här aktuella forskningen lyckas eller på om tidsskillnader i utvecklingshänseende uppstår. På längre sikt kommer forskningen om inhemsk produktion av etanol att bli avhängig en utveckling av nya transportsys— tem eller av en utveckling av etanolbaserad kemiindustri.

Internationellt samarbete

Internationellt samarbete och informationsutbyte som avser forskning och utveckling av metoder för omvandling biobase— rade råvaror till drivmedel, bedrivs inom ramarna för IEAzs program för forskning, utveckling och demonstration inom biobränsleområdet — IEA Bioenergy. Ett särskilt delområde behandlar omvandlingsprocesser. Inom delområdet finns ett antal projektområden som innehåller några aktiviteter som berör drivmedelsfrågor.

Ett område är termisk omvandling av bränslen med ett del— projekt Direct Biomass Liquefaction. I projektet samarbetar ett antal forskargrupper för att ge en teknisk/ekonomisk analys av de metoder för direktförvätskning som studeras i de olika länderna. I Sverige deltar/har deltagit grupper från KTH och CTH med tekniska data från pågående projekt.

Ett annat område är biologisk omvandling som behandlar dels bioomvandling av lignocellulosa, dels anaerob nedbrytning av biomassa till metan.

Tekniskt intresse har visats i flera länder för etanolpro— duktion även utanför IEA—samarbetet. Frankrike har byggt en stor pilotanläggning i Soustons under ledning av Jacques Pourquie som har nära kontakter med IEA-ländernas forskare.

I projekten som nämnts ovan har 'nyckelprocessen", nedbryt- ning av cellulosa, baserats på en enzymatisk process som leder till fermenterbart socker. I en liknande process som baseras på syrakatalyserad nedbrytning har Stiftelsen Svensk Etanolutvecklihg ett utvecklat samarbete med Tennessee Valley Authority, USA och St Lawrence Reactors Ltd i Canada. I TVAs pilotanläggning har prov med svenskt material genomförts som bl a återförts till svenska forska- res undersökningar.

Metanen i naturgas men också från biologisk nedbrytning av biomassa eller avfall kan utgöra en råvarubas för metanol— produktion via ett syntesgassteg. Metan kan också användas direkt i motorer och försök pågår med elproduktion i små anläggningar. Ett nordiskt samarbete inom det Nordiska Ministerrådets regi pågår där Sverige finansierar forskning vid SLU/JTI som rör mikrobiologiska processteg vid biogas- produktion.

Internatignellt forskningssamarbete med inriktning på driv— medel pagar även inom ett speciellt IEA-projekt

IEA—Pyrolysis. Samverkande länder är här förutom Sverige England och Västtyskland och mycket av arbetet är knutet till en liten försöksanläggning vid Bergbau Forschung i Västtyskland. De flesta pyrolysstudierna har gjorts på kol men även svensk torv har provats. Förutom en torvkolspro- dukt och gaser, t ex metan, upp till kolväten med 3-4 kol- atomer, ger pyrolysen en tjärliknande produkt som kan upp— arbetas till drivmedel.

För svensk del finns genom kontakter mellan både forskare och olika organisationer utbyggda informationskanaler och aktiva samarbetspartner.

Förväntade energi— och miljömässiga resultat

Som diskuterats tidigare kommer resultaten från den här aktuella forskningen att ge utslag på den svenska energi- balansen först efter en mycket lång utvecklingsperiod och är då också beroende av om nya motorer och bränslesystem utvecklas och kommer till mer allmänt utnyttjande. Miljö- mässigt kan en övergång till biobaserade drivmedel ge ut— slag dels inom distributionsledet, dels genom en förbättrad utsläpprild från fordonen framför allt inom tätorter, dels på koldioxidoalansen genom att använda ett bränsle som ingår i en sluten biologisk krets.

—195—— STATENS ENERGIVERK 1988—12—01

FÖRBRÄNNINGS— OCH FÖRGASNINGSFORSKNING

Energi— och miljömässig betydelse

Förbränning svarar för den större delen av värmeproduktio— nen i Sverige. I nedanstående tabell anges förbrukningen av bränslen inom industri. värmeverk samt bostäder under år 1987. Förbränningen av avfall. som ej är med i tabel- len. motsvarar idag drygt 4 TWh. Därutöver används bräns— len även för elgenerering i kondenskraftverk vid hög ef— terfrågan på el.

Inklusive interna energiråvaror förbränns således bränslen som innehåller närmare 200 TWh energi. Drygt hälften av dessa är flytande och gasformiga. i huvudsak oljebaserade. Knappt 15 % utgörs av avlutar i massaindustrin. Resten är fasta bränslen. i huvudsak kol. trä. bark och torv.

Förbrukning av bränslen (TWh). 1987

Tillverknings— Värmeverk Bostäder. industri m m

Kol 5 Torv _ Trädbränsle 44 Olja 24 Naturgas 2

I det korta perspektivet bedöms strukturen i bränslesn— vändningen förbli densamma. En fortsatt måttlig tillväxt i fastbränsleförbrukningen är trolig. Inför kärnkraftavveck— lingen ökar emellertid förbränningen ytterligare i bety— delse.

De miljömässiga kraven vid förbränning har accentuerats under de senaste decennierna. Medan förbränningstekniken utvecklats empiriskt sedan lång tid tillbaka har däremot olika miljöskyddande åtgärder studerats under relativt

kort tid. Problemen är numera tämligen väl kända: emissio— ner av stoft. svavel (SOX). kväveoxider (nox). kolvä- ten. dioxiner (PCDD) och andra liknande substanser, metal— ler (kvicksilver. kadmium m fl) samt tillförsel av kol— dioxid (COZ) till atmosfären vid förbränning av fossila bränslen.

Riksdagen har beslutat om vissa mål rörande begränsning av svavel— och kväveoxidutsläppen. Beslutet innebär bl a att de svenska svavelutsläppen till luft skall reduceras med 65 % till år 1995 samt med 80 % till år 2000 räknat från 1980 års nivå. Kväveoxidutsläppen skall reduceras med 30 till år 1995. Vidare skall möjligheterna att halvera ut— släppen av kväveoxider utredas. Koldioxidutsläppen bör en— ligt riksdagen inte öka utöver dagens nivå. Ett program skall utarbetas för att minska utsläppen till den nivå na— turen tål. En strategi för reduktion av kolväteutsläppen skall även utarbetas. Kraven på begränsning av emissioner— na vid koleldning vad gäller svavel— och kväveoxider har skärpts. &

Frågan om utsläpp och bildning av klimatpåverkade gaser , främst koldioxid. ozon (03). metan (CH4). lustgas

(N20) och klorfluorkolväten (CFC) har tilldragit sig

stor uppmärksamhet. Det är nu allmänt accepterat att om koncentrationen av dessa gaser i atmosfären (troposfären) fortsätter att öka kommer detta att leda till att medel— temperaturen på jorden stiger. De långsiktiga konsekven— serna av detta kan bli allvarliga med ökad torka i känsli— ga områden och en stigande havsnivå.

Under de senaste åren har förändringar i ozonskiktet i stratosfären kunnat konstateras. bl a årligen återkommande variationer över Antarktis. Även de globala halterna av ; ozon i stratosfären förefaller att minska. Uttunningen är kraftigare på höga latituder och vintertid. Den viktigaste orsaken till dessa förändringar misstänks vara utsläppen av CFC. men även de antropogena utsläppen av lustgas har ' sannolikt en inverkan.

Förgasning av biomassa för bränngasframställning har f n liten omfattning i Sverige. mindre än 1 TWh/år. Principi- ellt innebär förgasningstekniken förädling av energiråva— ran till högvärdigt bränsle. Bränhgasen kan göras fri från aska. svavel samt föreningar som kan bilda kväveoxider från bränslet s k bränsle-NOK. Förgasningstekniken i ' kombination med gasbehandling kan även komma att erbjuda goda möjligheter att omhänderta sämre energiråvaror som avfall på ett miljövänligt sätt. Miljömässigt erhålls så— ledes betydande fördelar. Askfritt gasbränsle kan ersätta olja och så sker för närvarande vid några massafabriker. där mesaugnarna eldas med bränngas. Denna bränngas är framställd ur bark och ved i fluidbäddsförgasare.

Förgasningen av biobränsle ger bränngas som även kan an— vändas för elgenerering i dieselaggregat eller i "kombi— cykler" vilket möjliggör högre elutbyten än vid konventio— nell förbränning/ångteknik. Potentialen är flera tiotals TWh/år.

Konkurrenskraften avgör naturligtvis i vilken utsträckning potentialen kan utnyttjas. Med ett framtida bränslepris om 90 kr/MWh erhålls en gasbränslekostnad av storleksordning 130 kr/MWh (för stora enheter). Detta skall jämföras med priserna för olja eller naturgas som är konkurrerande bränslen.

Struktur

Ak£ö_e5

Till förbränningsteknikens aktörer hör såväl bränsleför— säljare. panntillverkare som leverantörer av miljöteknisk utrustning. vidare ingår de som hanterar restprodukter.

Förbränningsteknisk utrustning säljs idag i Sverige av så— väl inhemska som utländska tillverkare. Större enheter kan levereras av två svenska företag och mindre enheter av en handfull tillverkare. Branschen är pressad särskilt när det gäller stora anläggningar. Den västeuropeiska markna— den präglas f n av överkapacitet. Avsevärda utvecklingsin— satser har genomförts av de svenska företagen. vilket med— fört att de internationellt sett ligger väl framme.

Till förbränningstekniken kan också räknas de miljöskydds— anordningar som installeras. "Externt" miljöskydd stoft- rening, svavelrening i rökgaser. etc har utvecklats och levererats av företag utanför panntillverkarnas krets och dessa utgör alltså ytterligare en aktörsgrupp. Dessa före— tag är specialister på reningsteknik och har traditionellt en förhållandevis intensiv utvecklingsverksamhet.

Tillverkare av förbränningsteknik utnyttjar i sin tur ett antal underleverantörer som ståltillverkare. tillverkare av reglerteknik och leverantörer av materialhanteringsut— rustning. Här'finns också en viss utvecklingsverksamhet även om energisektorn för dessa aktörer endast är en av flera marknader.

Restprodukterna från förbränning aska. slagg och eventu— ellt rökgasreningsavfall omhändertas i första hand genom deponering. Utvecklingsinsatserna har i allmänhet varit små inom detta område.

Användarna av (större) förbränningsteknik dvs kraftföre— tag, värmeverk, industri. etc har tidigare varit mått— ligt engagerade i FoU—verksamhet. Utvecklingsengagemang finns dock i t ex Kraftindustrins forskningsstiftelse VAST och Stiftelsen värmeteknisk forskning (Värmeforsk). Genom

10161.

bildandet av Svensk energiutveckling AB (SEU) har en stark aktör kommit till inom energiområdet. SEU skall medverka till att utveckling och demonstration kommer till stånd bl a rörande miljövänlig förbränning.

Verksamheten kring förgasning har i huvudsak bedrivits av utvecklingsaktörer. Först under de senaste åren har massa— industrin efterfrågat förgasningsteknik och även i detta skede har aktiviteterna i första hand funnits hos teknik— leverantörerna (utvecklarna). Med de i dag rådande olje— priserna är det mycket liten efterfrågan på ytterligare förgasare inom den svenska industrin.

Till stor del förväntas denna situation bestå. även om Vattenfall. Sydkraft och vissa kommunala energiverk som avnämare nu visar ett ökande intresse för förgasningstek— niken. Vattenfall deltar även som medfinansiär i FoU—in— satser på området med inriktning mot elgenerering.

ansvarsfördelning

Flera statliga myndigheterna har ett sektorsansvar inom energiområdet. Några egentliga oklarheter beträffande an— svarsfördelningen finns knappast. Däremot finns med nöd— vändighet zoner med viss överlappning. Naturvetenskapliga forskningsrådet (NFR) tangerar inom sitt insatsområde ; energirelaterad grundforskning de delar av förbrän- * ningsprogrammet som kan karaktäriseras som grundläggande naturvetenskaplig förbränningsforskning. Att projektgrup— per inom högskolan i några fall finansieras med medel från både verket och NFR har inte befunnits vara något problem. , Gränsdragningen är relativt tydlig och en delad finansie— ring har skett med utgångspunkt från skilda inriktningar inom samma projekt. !

Även gentemot STU finns viss överlappning. STUs ansvar för förbränningsforskningen med fordonsanknytning och inrikt— ningen mot industriella applikationer utgör här en skilje— linje. Behovet av grundforskningsbetonade insatser. har dock inneburit viss samfinansiering av högskoleprojekt. Detta har inte varit förenat med några egentliga problem.

SEU kommer att delta i och genomföra förstudier och utvär— deringar av prototyp— och demonstrationsanläggningar i samarbete med anläggningsägarna. Samfinansiering mellan statens energiverk och SEU kan bli aktuell i vissa utveck— lingsprojekt. Exempel på gemensamma åtaganden. är projekt med inriktning mot att minska utsläppen av kväveoxider ) dels i kolpulvereldade anläggningar. dels i fluidiserade bäddar. Gränsdragningen mot SEU är dock förhållandevis tydlig. Verkets stöd till forskning och utveckling riktas företrädesvis till de tidiga leden i utvecklingskedjan me— dan tyngdpunkten i SEUs verksamhet ligger vid demonstra— tion.

Gemensam finansiering av forskning och utveckling med di— rekt deltagande från kraftindustrin kan aktualiseras. Förestående sådana insatser där detta övervägs är upp— förandet av en ny forskningspanna vid tekniska högskolan i Stockholm (KTH). Exempel på tidigare samverkan är den cir— kulerande bädden som nu byggs vid Chalmers tekniska hög" skola (CTH) med stöd från statens energiverk. Vattenfall. Götaverken och Energiverket i Göteborg

Statens energiverk lämnar bidrag till det forsknings— och utvecklingsarbete som bedrivs inom ramen för Stiftelsen för Värmeteknisk forskning (Värmeforsk). Med tiden har en klar arbetsfördelning etablerats.

Kunskapsläget

Effektivitetsmässigt har dagens förbränningstekniker för eldning av fasta. flytande och gasformiga bränslen mycket goda prestanda. Omsättningen av bränslet är nära 100 % och den termiska verkningsgraden kan ligga på över 90 %. För- lusterna härrör huvudsakligen från rökgaserna. som släpps ut vid förhållandevis hög temperatur.

Utvecklingen av fluidiserade bäddar för förbränning inled— des på allvar under 1970—talet med betydande insatser in» ternationellt och i Sverige. Utvecklingen har gått fort med en hög uppskalningstakt. De största anläggningarna som nu tas i drift är på över 300 MW termisk effekt. Vidare har på kort tid olika systemlösningar kommit att ut— kristalliseras. Man talar i dag om stationära och cirku— lerande fluidiserade bäddar. multibäddar och trycksatta fluidiserade bäddar. Utvecklingsmässigt har anläggningar i storleksklassen upp mot 100 MW nått kommersiell mognad. medan större anläggningar fortfarande befinner sig i en demonstrationsfas. Utvecklingen av trycksatt fluidiserad förbränning är inriktad mot uppskalning samt kombinationer med delförgasning.

Rost— och pulvereldning för kol samt olja» och gaseldning har utvecklats under lång tid. Tillgängligheten är hög och behovet av underhåll förhållandevis begränsat. övergången till eldning av inhemska bränslen var i början förenat med tekniska svårigheter. Förbränningstekniken var inte anpas— sad till biobränslen och torv vilket ledde till driftstör— ningar. I huvudsak kunde dessa störningar hänföras till hanteringsanordningarna utanför pannan. De samlade drift— erfarenheterna idag tyder på att dessa problem i stor ut— sträckning har avhjälpts. Fortfarande återstår dock mycket att göra för att få god effektivitet och därmed låg miljö— påverkan vid varierande bränslekvalitet.

Trots att förbränning förefaller att vara en enkel process är de kemiska och fysikaliska förloppen vid förbränning och förgasning mycket komplicerade. Ett stort antal ämnen bildas under förbränningen och växelverkar i en mångfald

1016L

kemiska reaktioner och diffusionsprocesser. Det är idag möjligt att genom reglering av förbränningsförloppet och genom rökgasrening nå betydande begränsningar av utsläppen av svaveloxider. kväveoxider, oförbrända kolväten m m. Detta har blivit möjligt bl a tack vare ökade kunskaper om de kemiska reaktionerna och fysikaliska förlopp som styr bildningen och nedbrytningen av olika föroreningar.

Även om kunskaperna om de grundläggande fenomenen har ökat betydligt under de senaste åren finns påtagliga kunskaps— luckor. Exempel på sådana kunskapsbrister är bl a att man f n inte vet hur och exakt under vilka betingelser dioxi— ner bildas vid bl a avfallsförbränning. varför utsläppen av_lustgas ökar vid fluidiserad förbränning. sotbildningen sker etc. vidare saknas kännedom om vissa av de reaktioner som styr bildningen och nedbrytningen av kväveoxider. lik— som hur svavelbindningen på kalkpartiklar sker. Kunskaper om dessa förlopp utgör en förutsättning för vidare utveck— ling av förgasnings— och förbränningstekniken mot bättre *

verkningsgrader och minskade utsläpp av miljöstörande ämnen.

Förgasningsteknik för kol finns internationellt till— gänglig. Betydande utvecklingsarbete pågår internationellt framför allt med inriktning mot förgasning av kol för kol— användning i en kombination med gasturbin/ångturbin (IGCC). Detta utvecklingsarbete sker bland annat i USA och Västtyskland.

I Sverige har förgasningstekniken utvecklats för syntes— % gasproduktion för framställning av metanol. syntetisk na— turgas. ammoniak. m m baserad på torv och biomassa som rå— vara. *

Enkel bränngasproduktion i större skala ur inhemska råva— ror är kommersialiserad. Däremot saknas tillförlitlig och effektiv teknik för småskalig förgasning. Mer avancerad bränngasproduktion (tjär— och stoftfri) är under ut— veckling och tekniken röner ett allt större intresse.

Nuvarande energiforskningsprogram

Under innevarande treårsperiod har en tydlig markering gjorts avseende långsiktighet. fördjupning och kvalitet i forskningsprogrammet. Det har fört med sig ökad kontakt och vilja från verkets sida att etablera sammanhållna forskningsprojekt på högskolan och också ta ett vidare an— ? svar för högskoleforskare uttryckt bl a i de sex—åriga , forskartjänsterna som tillskapats. En åtgärd som på sikt också bör kunna komma den förbränningstekniska industrin till godo. Markeringen av grundläggande forskning står fast.

vid de tekniska högskolorna i Göteborg (CTH) och Lund (LNTH) har forskargrupper som arbetar med grundläggande reaktionskemiska och processtekniska moment formerats. Am— bitionen är att med avancerad teknik som t ex laserspekt— roskopi klarlägga reaktionsvägarna i första hand vid "en— kel förbränning" av naturgas. därnäst med mer komplexa bränslen. På motsvarande sätt behandlas kinetiken. ström— ningsförhållandena och värmeöverföringen i avsikt att ut— arbeta modeller för en förbränningszon. Grundläggande kunskap om kväveoxidbildning, svavelreduktion. m m söks samtidigt.

Relativt omfattande studier både av grundläggande och tillämpad karaktär kring olika processer för svavel— och kväveoxidrening bedrivs bl a av forskargrupper vid LNTH.

Ytterligare grundläggande arbeten genomförs kring fluidi— serade bäddar. både atmosfäriska och trycksatta. De utgör exempel på grundläggande forskning inom ett tillämpat om— råde. där arbetet inriktas mot svavel— och kväveoxider samt gas— och partikelrörelserna i en fluidbädd. Arbetet bedrivs i nära samverkan med Götaverken respektive ABB Carbon som är direkta avnämare till resultaten. Sambanden kalk—svaveloxider—kväveoxider i fluidbäddar ägnas särskild uppmärksamhet eftersom kalktillsatsen kan öka kväveoxidut— släppen. Bildningen av lustgas vid fluidbäddsförbränning kräver i första hand förståelse för fenomenen innan tek— niska åtgärder kan sättas in.

Mekanismerna för bildning av dioxiner och andra organiska föreningar är bristfälligt kända. Metod— och analysarbete bedrivs inom olika samarbetskonstellationer mellan insti— tutioner i Umeå, Lund. Göteborg och Studsvik.

Förbränningsforskning med viss inriktning mot pulverteknik och rosteldning bedrivs vid bl a Studsvik och försvarets forskningsanstalt.

En modell för svavelabsorption på kalkmaterial tas fram vid KTH. I tidigare arbeten har svavelreduktion med nat— riumbaserade sorbenter studerats. Vid LNTH pågår reak— tionskinetiska studier av avsvavling med kalk.

Vid KTH har nyligen ett förbränningstekniskt kollegium bildats. med intentionen att sammanföra högskolans kompe— tens inom området. F n projekteras en forskningspanna vid KTHs värmecentral.

De statliga forsknings— och utvecklingsinsatserna inom förgasningsområdet har varit omfattande. Tidigare var må— let att ta fram processer som skulle kunna ge en snabb ol— jeersättning. Denna inriktning påverkade insatserna vid högskolorna. Numera prioriteras forskning av mer grundläg— gande karaktär. avseende pyrolys. förgasning. bränslereak— tivitet. tjärbildning samt termisk och katalytisk gasbe— handling.

1016L

I dag pågår grundläggande förgasningsforskning vid de tek— niska högskolorna i Stockholm. Lund och Göteborg. Process— utveckling har skett vid Studsvik. Götaverken och Stiftel— sen för metallurgisk forskning i Luleå (Mefos). Vid Studs— vik pågår utveckling av atmosfärisk förgasning i kombina— tion med dieselmotordrift och elgenerering samt grundläg— gande forskning vad gäller avfallsförgasning och kataly— tisk gasbehandling.

Excisgerande långsiktiga bindningausamt högerelanaandsl a! forskningen

Inom de pågående forskningsprogrammen för förbrän— nings— och förgasningsteknik har ett flertal grupper vid institutioner inom högskolan byggts upp. Stödet till dessa grupper har lämnats både genom bidrag till tidsbegränsade projekt och till inrättande av sexåriga forskartjänster.

Av dagens totala ekonomiska insatser lämnas f n 80 % inom förbränningsforskningen till universitet och högskolor. För förgasningsforskningen är motsvarande siffra 50 %. Inom förgasningsområdet sker även betydande forskning av grundläggande karaktär vid Studsvik. Sammantaget utgör andelen grundläggande förgasningsforskning ca 80 %.

Inom projekten har ofta arbetet bedrivits i former som be— stämts av högskolans arbetssätt vilket inneburit att en stor del av forskningsutförandet genomförts som doktorand— arbete under ledning av projektledaren som haft en fast tjänst vid högskolan eller har varit innehavare av en forskartjänst. Under senare år har denna arbetsform blivit allt mer vanlig. bl a genom en uttalad strävan från verket att på detta sätt stärka kompetensuppbyggnaden.

Arbetsformerna innebär att det både finns formella och in— formella (men reella bindningar), inför framtiden.

De formella bindningarna sätts av längden på det projekt som verket fattat beslut om. Vad gäller forskartjänsterna inrättades de första i juli 1985. Planeringen för dessa är att innehavaren av sådana tjänster skall kunna arbeta un— der två treårsperioder varefter finansieringen av den en— skilda tjänsten beräknas övergå till universitetet eller att innehavaren övergår till annan verksamhet. Det senare kan innebära antingen ett avancemang inom högskolan eller övergång till annan verksamhet i t ex näringslivet. Den enskilde forskaren ges därmed möjlighet att under en period av totalt sex år bedriva forskning och därmed också få utrymme för meritering för en fortsatt karriär.

De ekonomiska bindningarna för de först inrättade tjäns— terna samt en som f n är under tillsättning uppgår till närmare 10 miljoner kronor. Vidare finns en särskild fors— kartjänst inrättad inom det nordiska samarbetet som beräk- nas kräva finansiering under lång tid. Totalt uppgår bind— ningarna under sexårsperioden 88/94 till något över 15 miljoner kronor.

1016L

År 88/89 89/90 90/91 91/92 92/93 93/94 Forskartjänster 2 450 2 810 2 860 1 040 520 260 Nordiskt samarb 868 900 900 950 950 1 000 Summa 3 318 3 710 3 760 1 990 1 470 1 260

De informella bindningarna har sitt ursprung i att verket har ett ansvar för att arbetet inom långsiktiga forsknings— projekt får.slutföras på ett för alla inblandade parter ac— ceptabelt sätt. Orsaken till detta informella sociala ansvar "ställföreträdande arbetsgivaransvar" _ återfinns i ver— kets stävan att engagera högt kvalificerad forskningsperso— nal.

Vid avveckling av långsiktiga projekt vid universitet och högskolor bör man därför räkna med en minsta tid av 1 år. i många fall en avvecklingstid av 2 år och i några få fall 3 år.

En genomgång av pågående forskningsverksamhet inom högskole— väsendet visar att förutom de formella bindningarna i fors— kartjänster finns informella bindningar vid ingången av näs— ta treårsperiod för 1990/91 uppgående till 35 milj kr. för 1991/92 20 milj kr samt för 1992/93 15 milj kr.

Det totala ansvarstagandet från verkets sida avseende för— brännings— och förgasningsforskning vid högskolan uppgår därför till sammanlagt 77 milj kr för treårsperioden 1990—93 vid dess start.

Behov av forskning och utveckling Hål

Den tekniska utvecklingem inom förbrännings— och förgas— ningsområdet drivs i stor utsträckning fram av kraven på en miljövänlig energiproduktion. Miljöfrågorna får därmed en framskjuten ställning inom den förbrännings— och förgas— ningsrelaterade forskningen. Försurningsfrågorna har hit— tills dominerat. liksom frågor som hänger samman med av— fallsförbränning. Insikterna om kväveoxidernas vidare bety— delse i miljösammanhang bl a vad gäller den tilltagande eu— trofieringen (övergödningen) samt förändringar i klimatet

1016L

till följd av utsläppen av koldioxid och vissa andra spårga- ser understryker behovet av grundläggande och uthållig för» brännings— och förgasningsforskning.

Det är inte sannolikt att koldioxidutsläppen på kort tid kan skäras ned i någon nämnvärd utsträckning vare sig i Sverige eller omvärlden. övergång och anpassning till alternativa energiproduktionsprocesser och energisystem måste ske suc- cessivt. Ett viktigt led i en mer långsiktig lösning blir i detta perspektiv att vinna tid och skapa handlingsfrihet. Detta kan åstadkommas genom att åtgärder vidtas för att be— gränsa utsläppen av andra klimatpåverkade gaser än koldioxid.

Särskilt uppmärksamhet bör därvid riktas mot bildningen och begränsningen av vissa klimatpåverkande föroreningar i at— mosfären. Det gäller bl a bildningen av marknära ozon. där kväveoxider, kolväten och koldioxid samverkar i komplicerade atmosfärskemiska förlopp samt bildningen av lustgas. som misstänks kunna ske genom reaktioner mellan svavel och kvä- veoxider. Även frågan om begränsning av metangasutsläppen från småskalig förbränning samt från deponier får ökad tyngd.

Viktiga inslag i tidigare energiforskningsprogram har varit att skapa förutsättningar för en minskad oljeanvändning. Be— tydande insatser har gjorts för att vidareutveckla både för— brännings— och förgasningstekniken för inhemska bränslen. vilket bl a omfattat den fluidiserade bädden. Frågan om an» vändning av biobränslen får ökad betydelse i perspektivet av ' befarade klimatförändringar. Detta understryker vikten av sådan energiforskning till förmån för bränslen som inte ger något nettotillskott av koldioxid eller andra klimatpåver- . kande spårgaser. Även konvertering till bränslen som_ger mindre koldioxidutsläpp får ökad betydelse, vilket bl a lyf— ter fram naturgasforskningen.

Frågan om klimatpåverkande gaser skärper även kraven på energieffektiva produktionsprocesser. Potentialen för att öka den termiska verkningsgraden vid värmeproduktion är be— gränsad. men rökgaskondensering erbjuder en möjlighet att förbättra verkningsgraden vid i första hand eldning av in— hemska bränslen och naturgas. De stora energivinsterna lig— ger dock i en vidareutveckling av processerna för elproduk— tion. bl a mot sk kombinerade cykler. Särskilt PFBC—tekniken och förgasningsprocesser för biobränslen kan komma att få ökad betydelse i framtiden.

Vikten av statlig forskning är särskilt tydlig inom förgas— ningsområdet. Med hänsyn till strukturen inom området och de svaga marknadsförutsättningarna i närliggande tid sker knap» past någon mer omfattande utveckling utan statliga insatser. » I dagsläget finns inte heller sådana marknadsförutsättningar som stimulerar privata företag till långsiktig forskning och utveckling eller ens ny processutveckling.

Den ökade förståelsen för de primära processerna inom för— gasnings— och förbränningstekniken samt den pågående teknik— utvecklingen har visat att det finns fördelar med närmare samordning av förbrännings— och förgasningsforskningen. Detta accentueras ytterligare av den ökade satsningen på studierna av förbränning och förgasning av biobränslen.

Förbrännings— och förgasningsforskningen har utifrån dessa överväganden indelats i fyra delområden:

- Förgasnings— och förbränningskemi Förgasningsteknik

Förbränningsteknik

Emissionsrelaterad forskning

Tre olika alternativa insatsnivåer för perioden 1990—93 redovisas. Alternativ II svarar i huvudsak mot ett full— följande av dagens insatser. Vidare redovisas en lägre am— bitionsnivå. som kommer att medföra vissa nedskärningar samt en högre nivå. som möjliggör vissa ytterligare insat— ser. En bedömning har också gjorts avseende framtida tek- nikutvecklingsinsatser.

FÖRGASNINGS— OCH FÖRBRÄNNINGSKEMI

Inom detta område som omfattar den mer grundläggande forskningen om både förgasnings— och förbränningstekniken kan en indelning göras på följande delområden:

pyrolys och förgasning förbränning

modellering — mätning katalys

För att förbränning av fasta bränslen skall kunna ske mås— te först bränslet överföras i gasfas. Detta sker i för— bränningsanläggningar redan i det initiala skedet. I för— gasningsanläggningar är detta huvudsyftet. Den bildade ga- sen används i ett senare skede till förbränning antingen i en panna eller i en motor/gasturbin.

Studierna inom den grundläggande förgasnings— och pyrolys— forskningen är inriktad mot att ta fram kunskap om hur py— rolyssteget sker på molekylär nivå. vilka de primära ke— miska reaktionerna är och hur kinetiken för nedbrytningen av de stora bränslemolekylerna varierar med tryck och tem— peratur. Kunskaperna om dessa processer och hur reaktioner sker med kväve. svavel och eventuella metaller har stor betydelse för förståelsen av hur föroreningar i den slut— liga förbränningsprocessen bildas (NOx och SOX). Genom rening av de bildade gaserna i en reducerande atmosfär öppnas nya möjligheter till att undvika emissioner av sva— vel— och kväveoxider.

1016L

Behovet för forskningsområdet har för den kommande treårs— perioden beräknats till 17 milj kr och avser huvudsakligen grundläggande forskning vid de tekniska högskolorna.

Den grundläggande processen som sker vid förbränning är oxidation av bränslet med luftens syrgas. Förbränningen innebär att bränslet oxideras i en serie delreaktioner un— der värmeutveckling varvid ett stort antal reaktiva radi— kaler bildas. Dessa genomlöper en lång rad kedjereaktioner till en slutlig produktion av koldioxid och vatten. Den övervägande delen av denna process äger rum i gasfas även vid förbränning av fasta bränslen.

Önskemålet om större energieffektivitet och behovet av att minska omgivningspåverkan vid förbränning har ställt stora krav på förståelsen av de processer som i mikroskala i förbränningsrummet styr förloppen. Detta gäller både de kemiska reaktioner som äger rum och hur dessa samverkar under de varierande dynamiska förhållanden som råder.

Den centrala delen i all förbränning är därmed kemiska re— aktioner i gasfas. Målet för forskningen inom förbrännings- kemin blir därför att identifiera de olika reaktionsstegen

— bestämma reaktivitet eller sannolikhet för reaktion som funktion av temperatur och av tryck

sammanställa ett schema för processen så att den kan be— skrivas i en reaktionsmekanism

Genom att reaktionerna måste studeras över stora tempera— turintervall och även vid varierande tryck för att en bra beskrivning skall kunna erhållas ställs stora krav på de metoder som används. Komplicerade problem kan ofta lösas genom att man studerar delreaktioner. Problemet här är att de reaktanter som behöver undersökas är fria radikaler el— ler stora komplicerade molekyler som är svåra att framstäl— la. De fria radikalernas stora reaktivitet medför dessutom att sekundära reaktioner får betydelse.

För de allra enklaste gasformiga kolvätena finns idag meka— nismer för reaktionerna publicerade. Kunskapen är därför relativt god för förbränningen av naturgas. Svenska försök med t ex metanol har utförts i speciella flamförsök och analyserats med massspektrometriska metoder. En förenklad mekanism för beskrivning av det kemiska förloppet vid för— bränning av metanol innehåller 18 kemiska föreningar/radi— kaler samverkande i 56 reaktioner. Mekanismen för förbrän— ningen av större organiska föreningar som oktan kan beskri— vas med en modell som innehåller 60 föreningar/radikaler och 360 reaktioner. Detta illustrerar komplexiteten i för— bränningsprocessen.

kommer i fortsättningen att studeras och resursbehovet upp— skattas till 8—10 milj kr under treårsperioden.

Förbränningsreaktionerna sker under stor dynamik en sam— tidig värmeutveckling och volymökning - i ett öppet system med kontinuerlig tillförsel av bränsle och syrgas. Detta betyder att både experimentella och teoretiska kunskaper om de fysikaliska fenomenen i strömmande gaser behöver utveck— las. Modeller som beskriver transportprocesser både i lami— nära och turbulenta system håller därför på att utvecklas.

Både i Sverige och internationellt pågår ett intensivt ar— bete för att med numeriska modeller beskriva enklare för— bränningsförlopp. Ett exempel är metanförbrännning i en flamma som beskrivits med ett detaljerat reaktionskinetiskt schema inkluderande 60 reaktanter och 400 reaktioner med hjälp av teorien för turbulent strömmning. Vidareutveckling av de matematiska modellerna för förbränningsprocessen på det grundläggande planet planeras fortsätta under nästa pe— riod och resursbehovet beräknas till 6 milj kr.

Internationellt samarbete inom IEA pågår inom dessa områden med deltagande från några svenska laboratorier.

Inom förbränningsforskningen är det nödvändigt att kunna genomföra en mängd olika mätningar. Dessa mätningar omfat— tar analyser av ingående kemiska föreningar. som genom pro— cessernas natur ofta är mycket kortlivade samt temperatur— mätningar och mätningar av fysiska förlopp som strömning.

Den kemiska analysen kräver. genom att processerna sker vid höga temperaturer. utveckling av speciell teknik. Detta har hittills inneburit att den senast utvecklade tekniken inom flera områden har måst utnyttjas. Ett exempel på detta är den nya lasertekniken som genom specialanpassning har kun— nat användas till mätning av både reaktiva radikaler i för— bränningsförloppet och temperaturen i olika delar av t ex en flamma. En fortsatt utveckling på detta speciella område förutses vara nödvändig för att ytterligare öka möjlighe— terna att följa förloppen i både förgasnings- och förbrän— ningsprocesserna.

Inom katalysområdet tillämpas modern mikroskopi för att studera de aktiva ytornas egenskaper. Här förutses en fort— satt utveckling mot tillämpningar av kombinationer av ny teknik typ ESCA och AUGER—spekroskopi.

Dessa moderna tekniska mätmetoder kombineras med traditio— nella kemiska analysmetoder för att belysa reaktionssamband i förbränningsprocessen.

Genom det stora totala antalet reagerande species och det stora antalet möjliga reaktionsvägar krävs också kraftfulla beräkningsmetoder för att hantera och evaluera de olika re— aktionernas betydelse.

Behovet för den fortsatta utvecklingen inom mätområdet som genomförs i samverkan med STU beräknas för treårsperioden till 8 Mkr.

Katalysatorteknik kan beskrivas som energiteknik på moleky— lär nivå . Katalysatorer kan få stor betydelse vid utform— ning av processer som innebär att man selektivt och nyanse— rat styr in kemiska reaktioner på vägar som leder till be— stämda slutprodukter och gör att oönskade biprodukter. t ex miljöföroreningar. undviks.

Exempel på tillämpningsområden är bränsleomvandling. styr— ning av förbränningsprocessen. gasbehandling och rökgasre— ning. Katalytisk nedbrytning av tjäror. som erhållits vid förgasning av biobränslen. är ett betydelsefullt processteg vid produktion av bränngas för tillämpningar där ren gas krävs. Katalytisk denitrifiering är en av flera metoder att i reducera bildade kväveoxider till kvävgas och vatten. Vida— re kan katalytisk förbränning vara ett alternativ till flamförbränning av gasformiga bränslen.

Flera av de grundläggande problemen är kopplade till bärar— materialets egenskaper. fixering av katalysatorer på bärar— na och ersättning av dyra.ädelmetaller som aktiv substans. För att förstå dessa problem är det viktigt att känna till hur katalysatorns struktur påverkar den katalytiska effek— .ten. Katalytiska mekanismer. aktivering, förgiftning och växelverkan katalysator bärare är därför centrala frågor.

Den grundläggande forskningen bör i framtiden inriktas mot att ta fram kunskap om katalysatorernas funktion. utveck— ling av modeller för reaktionerna samt att lösa problemen med deaktivering och förgiftning av katalysatorerna.

Statens energiverk och STU driver sedan 1987 gemensamt ett program för grundläggande energirelaterad katalysforskning. Inledningsvis har verksamheten givits en bred inriktning för att underlätta en generell kunskapsuppbyggnad på områ— det. Programmet kommer att utvärderas 1990 och planeras fn att drivas ytterligare två år då de ingående projektens energiinriktning ska göras mer tydlig.

Resursbehovet för kommande treårsperiod kan ses utifrån en varierad ambitionsnivå inom 9—16 milj kr. Den lägsta nivån motsvarar en fortsättning av delar av den pågående forsk— ningen medan en högre nivå om 12 milj kr direkt motsvarar en fortsättning av pågående forskning. Den högsta nivån motsvarar en utökad ambitionsnivå som mer motsvarar de möj— ligheter till en förbättrad teknik som kan skönjas inom om—

rådet.

Område FoU Teknikut—

Mkr veckling Pyrolys och förgasning 17 Förbränning 8—10 Modellering 6 Mätning 3 _ Katalys 9—12—16 — Summa 48—53—57 0 FÖRGASNINGSTEKNIK

Bränngastekniken behöver utvecklas vidare i syfte att åstadkomma en energimässigt bättre och miljövänligare bränngas. Aktuella bränslen är biomassa och avfall. Kun— skap om de fundamentala reaktionerna vid förgasning samt modeller över förloppen ger en grund för förgasarutform— ning. samtidigt erfordras utvecklingsarbete i försöksappa— ratur för utformning av förgasare. kracker och exempelvis luft/syretillförseln.

Gasbehandling är ett centralt forskningsområde med inrikt— ning mot en vidare förädling av bränngasen till sådan ren— het att den kan användas i gasmotorer i samband med elpro— duktion. Insatserna inriktas mot att studera de kemiska och processtekniska förutsättningarna för pyrolys och för— gasning av biomassa och avfall. Betydande insatser görs avseende gasbehandling för att erhålla en gas som ger möj— lighet till en miljövänligare förbränning, Gasbehandlingen omfattar såväl termisk som katalytisk tjärnedbrytning. Gasbehandlingen ger också möjlighet till omhändertagande av kväve— och svavelföreningar samt spårämnen. Dolomit är en av de katalysatorer som förutses få stor betydelse inom förgasningsområdet.

Hantering av avfall är ett växande problem både interna— tionellt och i Sverige. Det finns behov av teknisk utveck— ling med inriktning mot system anpassade till morgondagens avfallshantering med ökad sortering och återvinning. För— gasning inklusive gasbehandling kan utgöra en framtida teknisk lösning som ger en acceptabel ekonomi och en mil— jövänlig behandling/omhändertagande av sorterat avfall. Detta förutsätter emellertid betydande satsningar på såväl forskning som utveckling.

1016L

Teknikut— veckling

Katalytisk. termisk gasbehandling 3-5—5 Biomassförgasning elgenerering 5 0—40 Avfallsförgasning 4—7—9 0—70 Trycksatt biobränsle förgasning 0—5

Utvärdering och systemstudier 1

Summa 13-18-20 0—115

FÖRBRÄNNINGSTEKNIK

Forskningen om fluidiserad förbränning bör liksom hittills prioriteras. Tekniken är ung i förbränningssammanhang sam— tidigt som förutsättningarna för en vidare utveckling be— döms vara goda. Den ganska omfattande satsningen motiveras bl a av att utsläppen av svavel" och kväveoxider vid flui— diserad förbränning på ett förhållandevis enkelt sätt kan begränsas samt att bränslen med olika egenskaper kan eldas i samma panna vilket får betydelse för användningen av in— hemska bränslen.

I huvudsak riktas verkets stöd till redan existerande forskargrupper vid högskolan. i första hand vid Chalmers tekniska högskola. Basen för verksamheten rörande atmos— färisk fluidiserad förbränning utgörs av den nya forsk— ningspannan av cirkulerande typ som nu uppförts vid hög— skolan.

Forskningen om atmosfärisk och trycksatt fluidiserad för— bränning har karaktären av både grundläggande och tilläm— pad forskning och inriktas mot att klarlägga de fysikalis— ka förloppen. svavel—och kväveoxidernas kemi samt studier av hur de förbränningskemiska och —fysika1iska förloppen samverkar. Verksamheten omfattar också additiv och parti- kelkatalyserade reaktioner avseende kväveoxidreduktion. Särskild uppmärksamhet kommer att ägnas frågan om bildning av lustgas (NZD).

Stöd till företagsanknuten forskning och utveckling lämnas huvudsakligen via energiteknikfonden. Det kan bl a gälla försök i pilotanläggningar rörande trycksatt fluidiserad förbränning med delförgasning samt hetgasrening.

Rost— och pulvereldning är väl etablerade tekniker. Rost- tekniken har utvecklats och anpassats för olika bränslen som kol. inhemska bränslen och avfall. Pulvereldning med— ger högre eldstadsbelastning än rosteldning samt goda reg— lermöjligheter. Pulvertekniken har främst utvecklats utom— lands med inriktning mot kol.

Forskningen inriktas i första hand mot de förbränningske— miska och —fysikaliska förloppen av betydelse för begräns— ning av utsläppen av svavel— och kväveoxider. Strömnings— fälten är komplicerade. men samtidigt helt avgörande för utbränningsgraden. utsläppen av kolväten och koloxid. bildningen och nedbrytningen av kväveoxider samt infång— ning av svaveloxider med absorbenter. Studier av dessa fe— nomen kräver noggrant kontrollerade försöksbetingelser. En mindre experimentpanna i första hand för undersökning av rostförbränning övervägs inom ramen för energiteknikfonden.

Grundläggande studier av reaktionsmekanismer. värmeöver— föring och strömningsfenomen i pulverflammor betonas. med inriktning mot inhemska bränslen. Någon fortsatt utveck— ling av kolpulverförbränning kommer inte att stödjas.

Småskalig eldning (42 MW) av ved och olja kan ge betydande utsläpp av miljöstörande ämnen framför allt stoft och kol— väten.

Insatser för att ta fram pannor och brännare som har bätt— re miljödata är därför angelägna. Särskild uppmärksamhet ägnas frågan om utsläpp av metan och andra oförbrända kol— väten. Ackumulatorsystem för i första hand ved— och ved— kombipannor kan möjliggöra en effektivare och miljömässigt bättre förbränning. Studier för att optimera ackumulator— system med avseende på effektivitet och emissioner från förbränningen planeras. Insatser för att utveckla ackumu— latorsystem baserade på nya principer kan även bli aktu— ella.

Insatser inom området småskalig förbränning bör. om de ska få någon effekt. bedrivas tillsammans med branschen. Branschen består här av många små företag som var för sig har mycket små möjligheter att bedriva forsknings— och ut— vecklingsverksamhet. Projekt av allmängiltig karaktär kan i ett inledande skede drivas med hög andel statlig finan— siering vid en eller flera högskolor eller företagsobero— ende forskningsinstitut men under ett aktivt referens— gruppsarbete där de tillverkande företagen uppmanas att ingå.

1016L

Förbränning av energiskog i buntar samt halmförbränning är exempel på områden där teknikutveckling för pannor i in— tervallet kring 2 MW kan bli aktuell. Även utveckling av förbränningsanläggningar för pelletter och briketter i ef- fektintervallet kan behöva stödjas.

Naturgasen får ökad betydelse i Sverige. Utomlands bedrivs omfattande forskning och utveckling bl a med inriktning mot att begränsa utsläppen av kväveoxider. En viktig upp— gift är att ta del av detta kunnande och bygga upp svenska erfarenheter. På kort sikt finns därför ett behov av att prova olika förbränningstekniska koncept och systemlös— ningar. Huvudansvaret för att sådan provning kommer till stånd vilar i först hand på gasbranschen. anläggningsägar— na och industrin. men vissa statliga insatser inom ramen för energiteknikfonden kan även komma i fråga. De statliga * forskningsanslagen bör i första hand riktas mot insatser ' som syftar till mer långsiktig teknikutveckling. Exempel på sådana forskningsområden som kan behöva förstärkning är katalytisk förbränning. utveckling av keramiska brännare samt vidare utveckling av låg—NOx—tekniken.

Katalytisk förbränning är ett alternativ till flamförbrän— ning av framför allt gasformiga (förgasningsbara) bräns- len. Katalytisk förbränning kan bli intressant i samband med användning av naturgas. men också vid förbränning av andra bränslen samt i gasturbinsammanhang. Drivkraften för utvecklingen är i första hand kraven på en allt kraftigare begränsning av utsläppen av kväveoxider. men också strävan efter att minska utsläppen av oförbrända kolväten t ex vid småskalig eldning.-De insatser som görs i Sverige inom om— . rådet har hittills varit begränsade. I perspektivet av en långsiktig utveckling av förbränningstekniken i Sverige bör också forskning och forskarkompetens byggas upp avse— ende katalytisk förbränning.

Förståelse av förbränningsförloppet i fullstora anlägg— ningar kräver en översiktlig kunskap om detaljerna i för— bränningskemin men också hur de fysiska förloppen med ma- terialtransport samt värme— och strålningsutbyte med omgi— vande media sker. Strömningsteorin har här tagits till hjälp för att beskriva både laminära och turbulenta flöden i ett modelleringsarbete. Detta instrument används till att beskriva hela processens förlopp men behöver vidareut— vecklas för att kunna bli ett användbart verktyg för de- sign av brännare och pannor.

Modelleringsarbetet kan förutses få en allt större bety— delse för den tekniska utformningen av pannor i vilka ett varierande bränsle skall kunna förbrännas. Betydelsen av forskningen kommer med andra ord att bli störst för system som utformas för förbränning av biobränslen och eventUellt ; avfall. '

För att kunna styra förbränningsförloppet mot hög förbrän— ningseffektivitet och små utsläpp av föroreningar krävs overvakning och reglering. I första hand behövs mätutrust— ning som med önskad snabbhet och noggrannhet kan registre— ra ett antal olika parametrar. Det finns också behov av utveckling av teknik för dokumentation av utsläppen från mindre anläggningar.

För att utnyttja mättekniken för regleringsändamål kommer tekniken att behöva vidareutvecklas så att snabb och säker respons erhålles för t ex variationer i bränslet. Tidigare erfarenheter visar på svårigheter att styra förbränningen av bränslen med höga fukthalter. En fortsatt utbyggnad av användningen av biobränslen kommer att ställa krav på tek— nikens tillförlitlighet och snabbhet.

En särställning i verkets stöd till energiforskning intar Stiftelsen för värmeteknisk forskning (Värmeforsk). Insat— serna inom ramen för Värmeforsk har huvudsakligen karak— tären av provning och utveckling. Med hänsyn till verksam— hetens art förefaller det lämpligt att stöd till Värmeforsks insatser inom områdena bränsleteknik och naturgas lämnas via energiteknikfonden.

Sammanställning av olika insatsnivåer rörande förbrän— ningsteknik

Område FoU Teknikut— Mkr veckling

Fluidiserad förbränning 23—27—34 3-5 Rosteldning samt små— skalig eldning 3—4—6 1—5 Pulverförbränning 1—2—2 Naturgas 1—2—4 3—5 Katalytisk förbränning 0—2—2 Förbränningsmodellering 2—3—4 Reglering 2—3—4 3 Värmeforsk 10 Summa 32—43-56 20—28

I EMISSIONSRELATERAD FORSKNING

Utsläppen av svavel— och kväveoxider kan begränsas genom rökgasrening i särskilda anläggningar eller genom att ad— ditiv doseras i förbränningsrummet. pannans konvektionszon eller rökgasstråket. Kalk är den vanligaste absorbenten för att binda svavel. men även andra additiv är tänkbara.

1016L

Forskningen rörande svavelabsorption i pannor har tidigare huvudsakligen genomförts som fullskaleförsök. Studier av kalcinerings— och sulfateringsförloppen pågår sedan några år vid högskolorna i Stockholm och Lund. liksom studier av de kemiska reaktionerna med anknytning till den våt—torra processen. Arbetet omfattar bl a modellering av reaktions— förloppen. Den högskoleinriktade forskningen bör i huvud— sak fortsätta med samma inriktning som hittills. men ut— rymme bör även skapas för högskoleinsatser avseende andra reningsmetoder. bl a nya additiv. regenerativa och kataly— tiska processer. Reningsmetoder som bygger på upparbetning av svavlet väntas få ökad betydelse med hänsyn till de problem som är förenat med restprodukthantering. De stor- skaliga försöken kan sannolikt begränsas och i huvudsak finansieras via energiteknikfonden. Det kan bli aktuellt att via energiteknikfonden finansiera försöksutrustningar

och pilotförsök avseende nya processer. ,

Ett flertal metoder för reduktion av kväveoxider har redo— visats, men endast ett fåtal har nått kommersiell mognad. I huvudsak gäller det katalytisk reduktion med ammoniak och icke— katalytisk reduktion baserad på olika ammoniak— föreningar (eventuellt) med vissa tillsatser. I Sverige bedrivs sedan flera år högskoleforskning i avsikt att klarlägga kinetiken och reaktionsförloppen vid katalytisk reduktion. Vidare bedrivs både grundläggande forskning och industriutveckling avseende katalysatorer som arbetar vid lägre temperatur. Utvecklingen siktar i första hand mot mindre och medelstora förbränningsanläggningar. Katalys— forskningen bör även fortsättningsvis stödjas.

De selektiva. icke— katalytiska processerna med olika ad— ditv betraktas främst som ett komplement till förbrän— ningstekniska åtgärder. Erfarenheterna är begränsade i Sverige. men det är troligt att metoderna blir ett viktigt hjälpmedel i framtiden för att minska utsläppen från mind— re anläggningar. Laboratoriestudier rörande olika additiv bör inledas och bl a omfatta reaktionskemin samt bildning— en av eventuella sekundära föreningar (t ex N20. och HCN).

Flera olika processkoncept för samtidig avskiljning av svavel— och kväveoxider finns redovisade. I många fall är det frågan om mycket komplicerade processer. Kombinerade system kan dock erbjuda fördelaraoch intresset internatio— nellt är stort. Forskning bör också genomföras i Sverige kring en eller flera metoder för samtidig avskiljning av svavel— och kväveoxider.

Forskning med anknytning till avfallsförbränning. framför allt rörande dioxiner och kvicksilver. har på kort tid vuxit i omfattning vid högskolor och universitet. De in— satser som har inletts är huvudsakligen av långsiktig ka— raktär. och bör fortsätta för att vara meningsfulla.

Forskningen omfattar studier i laboratorieskala avseende olika processparametrars betydelse för dioxinbildningen, studier avseende bildnings— och nedbrytningskinetiken för dioxiner. reaktionsmekanismerna för bildning av enkla klo— rerade organiska föreningar. förbränningsteknisk modelle— ring samt studier av kvicksilvrets kemi m m.

Det är i dagsläget svårt att förutsäga i vilken mån tek— nikdemonstration kan bli aktuell inom en kommande femårs— period. Stor osäkerhet kännetecknar avfallsområdet och tveksamheten inför avfallsförbränning är fn stor.

Rökgaskondensering erbjuder en elegant möjlighet att ut— nyttja bränslen effektivare vid förbränning. samtidigt som vissa gasbundna emissioner kan reduceras. Metoden har fått aktualitet i samband med rökgasrening vid avfallsförbrän- ning. Nya systemprinciper som möjliggör att den energi som utvinns direkt kan utnyttjas för fjärrvärme utan uppgrade— ring i en värmepump har demonstrerats.

Betydande utveckling har på kort tid skett vid flera före— tag. Högskoleforskning har också inletts i viss samverkan med företagen. Behovet av fortsatt grundläggande forskning är påtagligt. Kunskaperna om hur kondensering sker i en inert gas (rökgas). om värmeöverföring mellan gas— och vattenfas och mellan kylytor och gas är i fler avseenden bristfälliga. En sexårig forskartjänst övervägs inom om— rådet.

Vad gäller teknikutveckling är det av intresse att de— monstrera energieffektiv rökgaskondenseringsteknik såväl vid konventionell hetvattenproduktion som vid kraftvärme.

Vid all förbränning bildas stoftpartiklar som avgår med rökgaserna. Dessa har en nedsmutsande effekt. Allvarligare är dock att de kan innehålla tungmetaller samt ämnen som PAH och dioxiner. Rökgaserna kan renas från stoft i t ex cyklon. textilfilter eller elektrofilter.

De miljöskadliga komponenterna anrikas troligen på de mindre stoftpartiklarna p g a deras större yt/volym—för— hållande. Hur partiklarnas storleksfördelning påverkas av bränsle. förbränningsprocessens utformning och stoftre— ningssystem bör klargöras.

Nya riktlinjer för högsta tillåtna stoftutsläpp från små fastbränsleeldade anläggningar träder i kraft 1991. Insat— ser av teknikutvecklingskaraktär kan därför behövas för utveckling och demonstration av ny teknik.

Förbränning ger upphov till restprodukter i form av bot— tenaska och flygaska. Även processerna för rökgasrening t ex avsvavling och rökgaskondensering ger restprodukter. Restprodukternas sammansättning. egenskaper och mängd be— stäms av bränslets kemiska och fysikaliska sammansättning, samt av förbränningsteknik och rökgasreningssystem.

lOlöL

Den idag vanligaste metoden för att ta hand om restproduk— ter är deponering. Höga kostnader och svårigheter att hit— ta lämpliga platser för deponering har ökat intresset för alternativa användningssätt.

Forskning och utveckling om restprodukternas användning och hantering finansieras idag från flera olika organisa— tioner. bl a Reforsk och Värmeforsk. Visst utvecklingsar— bete inom restproduktområdet utförs också av företag som marknadsför förbränningsanläggningar samt av cementin— dustrin. I första hand är det fråga om storskalig använd— ning som fyllnadsmaterial. syntetiskt grus och material för marktäckning. Insatser för att demonstrera och utveck— la ny teknik för nyttiggörande av restprodukter kommer att krävas.

Särskilt egenskaperna hos restprodukter från avfallsför— bränning är bristfälligt kartlagda. Forskningsinsatser inom området är aktuella. Insatser för att rena och omhän— derta restprodukter från rökgaskondensering kommer också att prioriteras.

Sammanställning av olika insatsnivåer rörande emissionsre- laterad forskning

Teknikut— veckling

5vaveloxider 2—7 Kväveoxider 10-35 Dioxiner. kvicksilver 0-l7 Rökgaskondensering 5—6 Restprodukter 2—5 Stoft 13—15

Summa 27—36-47 32—85

Behoret av_långslktisaJindninqar

Den grundläggande forskningen inom både förgasnings— och förbränningsområdena är av fundamental betydelse. För att åstadkomma ökad långsiktighet i forskningen samt ge fors— karna ökad trygghet har verket lämnat medel för inrättande av nio forskartjänster samt en särskild nordisk professur. För den kommande perioden bedöms behovet av dessa tjänster kvarstå. Dessutom har verket identifierat ytterligare behov.

Mot bakgrund av framtida behov av ny elproduktionskapaci— tet samt att ny bränsleanvändning inte bör ge ökad kol— dioxidproduktion framstår förgasning av biobränslen som en viktig utvecklingslinje. Inom förgasningsområdet förutses därför ytterligare behov av forskarkapacitet.

Biobränsleanvändning och förbränningens effektivisering visar på ett behov av ökade insatser inom området rökgas— kondensering. Genom förbättrad teknik som bygger på grund— läggande insatser inom värmetransportforskningen bedöms effektiviteten av bränslets omvandling till termisk energi kunna höjas. Den pågående utvecklingen av lågtemperatur— teknik inom fjärrvärmeområdet stärker dessutom ytterligare rökgaskondenseringsteknikens utvecklingsmöjligheter.

Vidare planeras en högre forskartjänst med inriktning mot grundläggande förbränningskemi och —fysik samt övervägs en sexårig forskartjänst inom katalysområdet.

Inom förgasnings— och förbränningsområdet förutses därvid sammantaget ett behov av 14 forskartjänster under kommande treårsperiod inklusive den nordiska professuren.

internationellt samarbete

Det internationella samarbetet inom förgasnings— och för— bränningsområdet beräknas under den kommande treårsperio— den fortgå i minst samma omfattning som hittills.

På nordisk bas finns ett samarbete som innebär att det vid Chalmers tekniska högskola finns en särskild professur i förbränningsteknik. Innehavaren av tjänsten driver några olika projekt med finansiering från förbränningsprogram— met. En fortsättning bedöms som viktig utifrån både veten- skaplig synpunkt och det påbörjade nordiska samarbetet.

Inom IEA—samarbetet återfinns projekt under de tre huvud— rubrikerna

Energy end—use technology Fossil energy _ Renewable energy

Inom end-use technology finns ett samarbete med svenskt deltagande. Arbetet omfattar delområdena avancerade kolv— motorer. ugnar och pannor samt grundläggande studier. STU är huvudman för den svenska delen. men forskare med anslag från statens energiverk deltar i det internationella sam— arbetet.

Inom fossil energy deltar Sverige i några delprojekt: Atmosfärisk fluidbäddförbränning där forskningsverksam—

heten och pannan vid Chalmers tekniska högskola utgör Sveriges bidrag.

Pyrolys av kol där Sverige. Västtyskland och England samarbetar genom ett projekt vid Bergbau—Forschung i Essen för att undersöka pyrolysprocessen av kol och torv vid högt tryck och temperatur vid närvaro av varierande gaser.

Kolvätskeblandningar har studerats i ett gemensamt pro- jekt som bearbetat.ett flertal olika aspekter av denna nya bränsletyps egenskaper. Bl a har en svensk panna testats under en längre tidsperiod.

En internationell expertgrupp har tillsatts i avsikt att klarlägga förutsättningarna för IEA—samarbetet rö— rande trycksatt fluidiserad förbränning. Gruppen leds av en svensk ordförande från Chalmers tekniska högskola.

Inom renewable energy har delområdet bioenergy conversion innehållit ett samarbete som inriktats mot säkerhetsaspek— ter vid eldning i små vedeldade pannor. Arbete har också utförts för att klarlägga omfattningen av oönskade utsläpp vid eldning från mindre anläggningar samt hur dessa skall mätas.

Under den kommande treårsperioden planeras en stor del av de pågående arbetena att fortsätta. Den exakta samarbets— formen kommer i varje enskilt fall att bli föremål för överläggningar inom IEA. »

Vetenskapligt samarbete med forskare och laboratorier inom EG har förekommit utifrån normala utbyten mellan forskare. Särskilt stöd har hittills endast i enstaka fall utgått för sådana kontakter. Under nästa treårsperiod beräknas nya möjligheter ha öppnats för samarbete med EG—kollektivet ge— nom de nya forskningsprogrammen Science och Joule.

Sammanlagtning_o_c_h_fö_rslaq

Tre olika planeringsnivåer redovisas rörande verkets insat— ser under perioden 1990—93 inom förbrännings— och förgas—

ningsområdet.

____________________—————_————

Område FoU Teknikut— I II III veckling. Mkr

___—_____—_—-————-—-——————

Förgasnings—och för—

bränningskemi 48 53 57 0 Förgasningsteknik 13 18 20 0—115 Förbränningsteknik 32 43 56 20—28 Emissionsrelaterad forskning 27. 36 47 32-85

__________________———————-———————

Summa 120 150 180 ca 50—200

1016L

Forskningen inom förbrännings— och förgasningsområdet har byggts ut successivt. Långsiktiga insatser vid universitet och högskolor har initierats och fått stöd av verket. Vi— dare har forskarmiljöer uppmuntrats där samarbete mellan grundforskningsbetonade och tillämpade kompetenser bedri— vits. Förbrännings— och förgasningsforskningen beräknas under innevarande treårsperiod 1987—90 få en omfattning av ca 150 miljoner kronor. Av dessa utgör ca 120 miljoner kronor anslag till universitet och högskolor. huvudsakli— gen avseende projekt av långsiktig karaktär. Flera av hög— skoleprojekten har sin utgångspunkt i problem grundade på företagens erfarenheter. En god samordning har vuxit fram mellan den högskolebaserade forskningen och industrins forskning och utveckling. Profileringen mot grundläggande forskning står fast även under nästa treårsperiod. Sammantaget beräknas ca 80 % av verkets forskningsanslag komma att riktas mot universitet och högskolor.

För att både säkra och förstärka forskarkompetensen vid högskolan har verket finansierat ett antal forskartjäns— ter. Dessa beräknas få ökad betydelse för forskningen un- der den kommande perioden. Verket planerar här en utökning för att stärka den pågående forskningen.

Miljöfrågorna intar en dominerande ställning. Det gäller såväl den grundläggande naturvetenskapligt orienterade forskningen. som den teknikrelaterade forskningen. Frågan om begränsning av utsläppen av klimatpåverkande gaser har hittills inte varit särskilt väl uttalad i verkets planer. men den faktiska verksamheten är till betydande del inrik— tad mot dessa frågor. Det gäller både verksamhetens in- riktning i stort mot biobränslen och effektivare vär- me— och elproduktionsprocesser (rökgaskondensering. för— gasning. PFBC etc) och specifika insatser rörande klimat- påverkande gaser. bl a lustgas.

För perioden 1990—93 görs en tydligare markering av forsk— ningen som knyter an till de långsiktiga klimatfrågorna. Det medför en viss förskjutning av verksamheten från kol— förbränning till biobränsleförbränning. Detta kommer bl a till uttryck i satsningarna inom området fluidiserad för— bränning och småskalig eldning. En särställning i detta sammanhang intar satsningarna rörande förgasning av bio— bränslen. Förgasning baserad på biobränslen bedöms kunna få framtida betydelse i samband med utbyggnaden av ny el— produktionskapacitet.

Vissa satsningar inom kolområdet kommer att finnas kvar även under perioden 1990—93. I huvudsak är dessa inriktade mot svavelproblematiken eller av generell kunskapskarak— tär. Ett undantag utgör forskningen inom området trycksatt fluidiserad förbränning (PFBC). PFBC—tekniken är i första hand anpassad till kol. Andra bränslen är knappast aktuel— la i de koncept som nu utvecklas och studeras inom in— dustrin. Motivet för fortsatt stöd till forskning och tek— nikutveckling är att nästa generation PFBC med delförgas-

1016L

ning möjliggör kolbaserad elproduktion med hög elverk— ningsgrad (upp mot 50%) samt att det finns en stark svensk industri som är teknikledande. Internationellt är kolbase— rad elproduktion en av de dominerande produktionsformerna för el och mycket pekar på att kolet även i ett längre perspektiv kommer att inta en stark ställning. Möjlighe— terna att producera el med hög verkningsgrad blir i det sammanhanget en väsentlig fråga bl a från klimatsynpunkt.

En insatsnivå under perioden 1990—93 enligt alternativ II. motsvarande ca 150 miljoner. innebär att den forskning som idag bedrivs vid högskolor och universitet i huvudsak kan fullföljas. Vissa förändringar och omprioriteringar behö— ver dock genomföras. Det kan bli aktuellt att avbryta vis— sa pågående högskoleinsatser bl a rörande trycksatt flui— diserad förbränning och förbränningsmodellering till för— mån för insatser avseende katalys. kväveoxidreduktion. kolväten samt restprodukthandering.

Alternativ II medger begränsade insatser rörande katalys. avfallsförgasning och naturgasförbränning. Möjligheterna att inleda teknisk forskning rörande katalytisk förbrän— ning. nya koncept för svavel— och kväveoxidreduktion samt nya metoder för rökgasrening vid avfallsförbränning mins— kar betydligt.

En högre ambitionsnivå enligt alternativ III innebär att bidrag även kan lämnas till långsiktig utveckling rörande sådana tekniker som i ett något längre perspektiv bedöms få ökad betydelse. Nivå III kan således sägas uttrycka en hög ambitionsnivå vad gäller forskningens omfattning och inriktning. Möjligheterna att expandera forskningen i en— lighet med alternativ III begränsas dock i viss mån av tillgången på kompetens vid högskolor och universitet. samt industrins vilja att inleda långsiktig teknikutveck— ling. Från vetenskapliga. tekniska och miljömässiga ut— gångspunkter förordas därför att förbränningsforskningen under perioden 1990-93 får en omfattning som ligger mellan nivå 11 och III.

Nivå 1. motsvarande ca 120 miljoner kronor. leder till nedskärningar i den redan löpande forskningen vid högsko- lor och universitet.Den grundläggande förgasnings— och förbränningskemiska forskningen bibehålls. Däremot måste vissa högskoleinsatser rörande fluidiserad förbränning. avfallsförgasning— och förbränning avbrytas. Den miljöre— laterade forskningen betonas även fortsättningsvis.

I vilken utsträckning anslagsnivån får konsekvenser för industriforskningen är oklart. Det hänger samman med de enskilda företagens riskbenägenhet samt möjligheterna att lösa finansieringsfrågan.

Planeringen av de olika alternativen utgår från att medel till den forskning och utveckling som bedrivs inom ramen för Värmeforsks verksamhet kommer att lämnas via energi— teknikfonden. Vidare har antagits att STU liksom tidigare kommer att kunna finansiera delar av den grundläggande na- turvetenskapligt inriktade förbränningsforskningen.

Det stora intervallet som redovisas beträffande medelsbe— hovet för teknikutvecklingsinsatser är i första hand ett uttryck för att det f n råder stor osäkerhet beträffande möjligheterna att demonstrera ny avfallsteknik.

Den långsiktiga kompetensutvecklingen inom förgasnings— och förbränningsforskningen betonas i verkets förslag till insatser under den kommande treårsperioden. Samtidigt bör framhållas att resultaten från forskningen och utveck— lingen får betydelse redan på kortare sikt, dvs inom 5—10 år. Resultat från den grundläggande forskningen beräknas ge möjligheter till förbättrad teknik som innebär både lägre miljöbelastning och ökad effektivitet vid energiom— vandlingen.

Teknikutvecklingsinsatser rörande utrustning för förbrän— ning och förgasning av biobränslen och avfall samt studier av de problem som sammanhänger med användning av dessa mer komplicerade bränslen beräknas ge resultat både vad avser småskalig och storskalig tillämpning. På medellång sikt bedöms också resultat ha kommit fram avseende teknik och systemlösningar som möjliggör en effektivare och miljövän— ligare småskalig förbränning av biobränslen.

Den tekniska utvecklingen förväntas inom tio år ge möjlig— heter till en betydande begränsning av miljöbelastningen framför allt genom ny reningsteknik för att reducera ut— släpp av svavel— och kväveoxider men också genom en effek— tivisering av förbränningen bl a genom ny teknik för ut— nyttjande av restenergi i rökgaser (rökgaskondensering).

Vidare beräknas förgasningstekniken ha utvecklats och tes— tats i ett flertal applikationer för el— och värmeproduk— tion i gruppbebyggelse och fjärrvärmenät. Ny teknik för gasrening bör samtidigt ha demonstrerats. vilket ger för— utsättningar för användning av avfallsbränslen för elpro- duktion baserad på motordrift.

Underlag till EFU Plan för FoU inom området

VÄRMEKRAFT/KRAFTVÄRME

Området Värmekraft/kraftvärme

Området Värmekraft/kraftvärme avser FoU inom teknik för produktion av elkraft och kombinerad el och värme ur bränslen i termiska processer. FoU-programmet inom värmekraftteknik startade under perioden 1984/87. In— riktningen har varit att medverka till ökad kunskaps— uppbyggnad och tillämpad forskning vid högskolor inom ämnesområden som har betydelse för den framtida om- ställningen av energisystemet. Stöd har företrädesvis lämnats till forskar- och doktorandtjänster.

Inom ett annat av energiverkets forskningsprogram, Förbränningsteknik behandlas också frågor av stor betydelse för den framtida elproduktionen. Verkets insatser inom förbränningsteknik redovisas i en-mot— svarande plan.

Energimässig och miljömässig betydelse

Det svenska kraftsystemet hade år 1987 följande produktionsdata

1987, TWh/år

Produktions- Faktisk förmaga leverans

Vattenkraft 63 _ 71 (normalar)

Kärnkraft 63-71

Kraftvärme 10

Oljekondens 20 , Gasturbiner 3 ,

5 l

___—___—

Vid sidan av kärnkraften består värmekraftproduktion fn huvudsakligen av kraftvärme i fjärrvärmeverk och i industrins mottrycksanläggningar.

O973r

De förändringar i elproduktionssystemet som planeras med avveckling av tva reaktorer under aren 1995 och 1996 leder till följande bedömningar om utbyggnads— möjligheterna för värmekraft om det behövs ytterligare elkraft:

Utbyggnad till 1997, TWh/år

Teknisk Bedömning potential

Kraftvärme Baskraft

Gasturbiner

Demonstrations- anläggningar Projektreserv

Omställningen av energisystemet innebär alltså att ny värmekraftkapacitet behöver förberedas. För att upp— fylla de krav som måste ställas bl a på grund av miljöhänsyn är forskning, utveckling och demonstration inom värmekraftteknik en angelägen uppgift.

FoU—programmet och energiteknikfonden för stöd till demonstrationsprojekt skall samordnas för att utveckla och utvärdera ny energiteknik.

De av regering och riksdag under 1988 angivna skärpta kraven pa utsläppsnivåerna för svavel- och kväveoxider kommer att innebära behov av utvecklingsinsatser inom miljöteknik för kraftvärme särskilt vad gäller de mindre systemen.

Struktur och aktörer

Kraftföretagen har ett ansvar för att planera och ut— veckla kraftsystemet så att landets behov av el kan tillgodoses. Med kraftvärmens koppling till fjärr- värmenäten är kommunala värmeverk en viktig aktör. Industrins mottrycksproduktion finns i ett 70—tal an- läggningar. Massaindustrin har den dominerande delen av elproduktion.

Vattenfall har ett sektorsansvar för forskning inom elkrafttekniska området. De stora kraftföretagen och kraftverksföreningens utvecklingsstiftelse (VAST) stöder och bedriver FUD—verksamhet inom eltillförsel och elanvändning.

Landets kraftproducerande företag och energibransch— föreningar har bildat Svensk Energiutveckling AB (SEU) för satsning på utveckling och demönstration av energiteknik som behövs för att ersätta kärnkraften.

Utrustningstillverkande industri inom förbrännings— teknik, elmaskinteknik, elteknik och miljöteknik gör insatser för produktutveckling. Industrin har i ökande grad samarbete med högskolornas forskning för teknik-

utveckling.

Värmeforsk genomför ett kollektivforskningsprogram. Flera av delprogrammen innehåller projekt inom område värmekraftteknik.

STU:s forskningsprogram för effektivare energiteknik inom industrin inrymmer möjligheter att stödja ut- veckling av ny elproduktionsteknik som utgör en inte— grerad del av industriella processer.

Det är angeläget med hög grad av samordning och sam- verkan mellan de olika aktörerna och stödgivarna. En viktig uppgift för statens energiverk är att stärka högskoleforskningen inom området. Det är därvid ange— läget att åstadkomma en nära samverkan mellan forsk— ningen och verksamhet i de senare leden i utvecklings— kedjan främst SEU:s verksamhet och de utvecklings— insatser som genomförs med stöd av energiteknikfonden.

Kunskapsläget

Värmekraftteknikens utvecklingsfront internationellt och nationellt riktas mot effektivisering av omvand- lingen från bränslen till elkraft samtidigt som höga miljökrav ställs. Kol och naturgas är de bränslen som har störst betydelse i den internationella utveck- lingen. För Sverige är de inhemska bränslena, främst

biobränslen, av stor betydelse.

Den storskaliga värmekrafttekniken som är aktuell för 1990-talet är

kolpulvereldning med högggadig rökgasrening atmosfärisk fluidbäddsteknik (AFBC)

trycksatt fluidbäddsteknik (PFBC)

- kolförgasning med kombicykel (IGCC)

naturgas med kombicykel (NGCC).

Utrustningstillverkande industri och kraftbolagen arbetar intensivt med den storskaliga tekniken. Svensk industri är framträdande inom AFBC- -teknik och PFBC— teknik. Anläggningar under uppförande är kraftvärme— verk i Örebro 60 MWe/165 MWv (AFBC) och i Värtan 130 MWe/210 MWv (PFBC). Naturgaskombiverk i större anläggningar projekteras av industrin.

Demonstration av ny kolkraftteknik planeras av Vatten- fall, varvid de olika alternativen ingående studeras i förprojekteringsarbetet. Naturgaseldade kombikraftverk förbereds av Vattenfall och Sydkraft.

Forskning och utveckling inom ny storskalig elproduk- tionsteknik har starka aktörer inom industrin och kraftbolagen. De statliga insatserna inom området värmekraft för storskalig teknik omfattar mindre in— satser främst riktade till högskolorna för samverkans- projekt mellan högskola och industri inom tillämpad teknisk forskning och utveckling.

Kraftvärmeteknik är viktigt för Sverige. De stora värmeunderlag som finns i fjärrvärmenät och industrins processer skapar goda förutsättningar. Den tekniska potentialen för utbyggnad av kraftvärme är stor. Mindre kraftvärmeanläggningar under 25 MWe kan få stor betydelse. Inhemska bränslen och naturgas blir de bränslen som främst skall användas.

Fastbränslepannor med ångturbinteknik har förutsätt— ningar att bli konkurrenskraftiga i effektområdet över 3 MWe. Tekniken demonstreras i ett kraftvärmeverk i Hallsberg, 4,7 MWe/12 MWv som kan eldas med kol eller förädlade biobränslen. Ett kraftvärmeverk för inhemska bränslen uppförs i Nässjö, 8 MWe/20 MWv. Båda anlägg— ningarna har erhållit statligt POD—stöd för att demonstrera och utvärdera miljöegenskaper och system- funktioner.

Förgasat fastbränsle möjliggör kraftvärmeproduktion med högt elutbyte. Ett större projekt får statligt stöd för utveckling av teknik med förgasning av bio— bränslen och förbränningsmotor. Planer på uppförande av en PoD— —anläggning finns.

Naturgasanvändning ger möjligheter till effektiv kraftvärmeproduktion i ett brett effektområde. En första anläggning, 8 MWe, en sk gaskombi med gasturbin och ångturbin i serie, uppförs nu vid en pappers— industri i Väst— —Sverige. En gasoleldad kraftvärme— system med förbränningsmotordrift 0,6 MWe uppförs i Stenungsund.

På längre sikt kan värmeunderlag som är mindre än 1 MW komma ifråga för kraftvärmeproduktion. Fortsatt tek— nikutveckling krävs främst för att klara miljökraven. 0973r

Högskolornas forskning inom värmekraftteknik blir en viktig resursbas för att genomföra framtida nödvändiga förändringar i energisystemet. FoU-programmet har hit- tills utnyttjats för att ge stöd till ett drygt tiotal forskar- och doktorandtjänster inom bl a Värmeteknik, turbinteknik och materialteknik systemoptimeringar mm. Högskoleinstitutioner med ut— vecklad samverkan med industrin har i första hand fått stöd till dessa tjänster.

Nuvarande energiforskningsprogram

Delprogrammet Värmekraft/kraftvärme för perioden 1987/90 omfattar insatser för:

Högskoleforskning 14 Mkr Teknikutveckling 11 Mkr SUMMA 25 Mkr

Målet för programmet är att utveckla kunskap om sådan ny teknik för elproduktion som kan främja omställnigen av energisystemet och som kan minska miljöpåverkan. Kraftvärmeteknik och användning av inhemska bränslen för elproduktion betonas. Naturgasens utnyttjande för effektiv och miljövänlig elproduktion ingar också.

Den grundläggande kunskapsuppbyggnaden och stöd till tillämpad forskninngid högskolorna är huvuduppgiften i programmet. Insatserna för teknikutveckling gäller kraftvärmeteknik för mindre system med inhemska bränslen eller naturgas och uppgiften är att över- brygga gapet som kan finnas mellan högskoleforskning och demonstrationsprojekt hos användare. Uppföljning och analys av pågående PoD-projekt samt teknikbevak- ning 1ngar också.

Stödet till högskoletjänster innebär långsiktiga bind— ningar på tre till sex år.

Forskar- och doktorandtjänsterna inom delprogrammet är f n följande:

Högskola Antal tjänster Beslutade + planerade 88/89

KTH 5 l CTH LTH 2 3

Totalt 20 tjänster

0973r

Enligt de utfästelser som energiverket gjort eller planerar under 88/89 kommer samtliga 20 tjänster att fortsätta in i perioden 1990—93. Om forskartjänster avbryts efter 6 år och doktorandtjänst efter 4 år så kommer det i slutet av perioden att finnas ca 16 tjänster enligt nuvarande plan. Beroende på i vilken utsträckning förnyelse sker av dessa avslutade tjänster blir bindningen för 1990-93 i intervallet 18—20 Mkr.

Behov av forskning och utveckling 1990-93

Målet för programmet är att utveckla kunskap om sådan ny teknik för elproduktion som kan främja omställ- ningen av energisystemet vid kärnkraftavvecklingen och skapa tekniska förutsättningar för att minska miljö— och klimatpåverkan. Kraftvärmeteknik och an- vändning av inhemska bränslen främst biobränslen för elproduktion betonas. FoU om naturgasens utnyttjande för effektiv och miljövänlig elproduktion skall ingå i programmet.

Insatserna skall fortsätta enligt inriktningen från programperioden 1987-90. Det blir viktigt att fort- sätta och befästa den grundläggande kunskapsuppbyggna- den och den tillämpade forskningen vid ett antal hög-

skoleinstitutioner. Någon 'egentlig utbyggnad av hög— skolesatsningen kan inte påräknas utan här föreslås

insatser för den nivå som skapats.

Resursbehovet för perioden 1990-93 för att bibehålla den nivå på högskoleforskningen som byggts upp under innevarande period beräknas till 20 Mkr.

Följande institutioner och tjänster ingår i programmet:

ETE Tjänster

Värmeteknik Termisk energiteknologi Elektriska energisystem Metallurgi

PM!-'N

ETE

Tillämpad termodynamik och strömningslära Metalliska konstruk- tionsmaterial Energiteknik Förbränningsmotorteknik

wa N

yra

Värme- och kraftteknik Reglerteknik

Förbränningsmotorteknik

HU)

Teknikutvecklingsinsatser under perioden 1990— 93 bör gälla stöd till verksamhet som leder till att resul- taten från högskoleforskningen kan vidareutvecklas till POD-stadiet. Insatserna förläggs alltså i fältet mellan forskning och industrins utvecklingsarbete.

Aktuella tekniska utvecklingsprojekt är: teknisk optimering av mindre kraftvärmesystem

- utprovning av miljöteknik för mindre kraftvärme— system

— teknik för hög elverkningsgrad med användning av inhemska bränslen och naturgas.

I den statliga planeringen för FoU- och POD—verksam— heterna kan finnas behov av insatser för att påskynda eller säkerställa att vissa system provas. Det behövs då resurser för stöd till teknikutVeckling. Aktörerna är högskoleforskare, konsulter, utvecklingsbolag, branschforskningsorgan, utrustningstillverkare, energiföretag eller användare.

För perioden 1990-93 beräknas inom FoU-programmet 5 Mkr för teknikutveckling.

Insatser för teknikutveckling görs också inom ramen för Energiteknikfonden. Stöd från fonden lämnas till projekt inom energiområdet som syftar till att ut— veckla, prova eller demonstrera ny teknik i försöks- eller fullskala. Även förprojekteringar, teknik— och marknadsanalyser kan stödjas. Det kan också gälla provning och utvärdering av demonstra- tionsanläggningar.

I energiverkets plan för insatser inom energiteknik- fonden beräknas stöd om ca 125 Mkr under den närmaste femårsperioden för värmekraftområdet. Ett 20— tal projekt är aktuella huvudsakligen gällande mindre kraftvärmeanläggningar som utnyttjar inhemska bränslen eller naturgas. Teknikutvecklingen är inriktad mot effektivare användning av bränslena och förbättrade miljöprestanda. All verksamhet som skall kunna få stöd ur energiteknikfonden måste ha minst 50%— —ig finansie— ring fran en användareintressent. Teknikutvecklings— projekten med stöd från fonden ligger normalt ganska nära i tiden (3- -5 år) för marknadsintroduktion. Stöd till teknikutveckling från FoU-programmet skall kunna gälla även mer långsiktig teknik t ex mikrokraftvärme, ORC-teknik, avancerade cykler typ Kalina etc.

O973r

Internationellt samarbete bör ges hög prioritet. Inom IEA finns samarbetsavtal inom atmosfärisk och tryck— satt fluidbäddteknik. Förberedelser görs för IEA-sam- arbete inom kolförgasning. Det nordiska samarbetet och erfarenhetsutbytet'är viktigt inom naturgasteknik och vid utnyttjande av biobränslen, torv och avfall. In- satser för internationell samverkan berör både hög- skoleforskning och teknikutveckling.

FoU—program i ett medellångt perspektiv (6—10 år)

Ett fortsatt angelägen uppgift för FoU-programmet är att bidra till kompetensuppbyggnad och forskning vid högskolorna. Den tillämpade forskningen vid de tekniska högskolorna kan med stöd av programorganen inriktas på för energiforskningen angelägna mål. Det är dock enbart genom relativt långsiktiga uthålliga satsningar (minst 6 år) som det gar att härigenom få goda resultat.

De satsningar inom ny elproduktionsteknik som görs inom teknikområdena Värmekraft/Kraftvärme och Nya el- processer för elproduktion under 87/90 bör fortsätta långt in på 90— talet. Det gäller ca 40 personer/år fördelade på ett 20- tal olika institutioner.

De viktigaste utvecklingslinjerna gäller:

- naturgasbaserad elproduktion (gaskombi) - småskalig kraftvärme med inhemska bränslen (förgas- ning m m) - kraftproduktionssystemoptimering (inkl nya termo- dynamiska cykler) material och komponenter för ny elproduktionsteknik (turbiner, brännkammare)

bränslecellteknik supraledning

solenergi för el och bränsleproduktion teknikbevakningsverksamhet inom nya processer för elproduktion (vågkraft, vätgas, MHD, termojon etc) vindkraft (behandlas separat)

Kostnaderna för fullföljande av nuvarande satsning beräknas till ca 15 Mkr per år.

Det kan finnas goda skäl för att planera för utökade insatser inom elproduktionsteknik. En förstärkning av högskolans laboratorieresurser och prioritering av högskoleprojekt som utförs i samverkan med industri och användare behövs. Det skulle motivera att utöka budget för ny elproduktionsteknik väsentligt. En sådan ökning skulle kunna påbörjas under 90/93 och få full effekt 93/96.

0973r

En uppgift inom ny elproduktionsteknik är att demon- strera ny teknik. En bit in på 90-talet bör följande demonstrationer vara under utförande eller i drift:

stora gaskombikondensverk

- pilotanläggning för kolförgasning och kraftproduk- tion - mindre gaskombikraftvärmeverk med turbiner och motorer - kraftvärmesystem med förgasat inhemskt bränsle, olika storlekar

- ORC—kraftverk

vindkraft (olika storlekar, separat program) - högtemperaturbränslecellsystem (några olika tekno— logier)

sådana anläggningar tillkommer och finansieras utanför FoU-programmet men den tillämpade högskoleforskningen bör ha kopplingen till demonstrationprogrammet.

8. Sammanfattning

Totalt för insater inom teknikområdet värme- kraft/kraftvärme under bå 1990/93 beräknas Högskoleforskning 20 Mkr Teknikutveckling 5 Mkr SUMMA 25 Mkr

Alternativa insatsnivåer

l. Insatsnivå 35 Mkr

En ökning av insatsnivån med 10 Mkr för perioden l990— 93 från 25 Mkr till 35 Mkr inom värmekraft/kraft- värme innebär att statens energiverk kan medverka till utrustningsanskaffning vid de högskoleinstitutioner som har tilldelats tjänster. Det är det mest ange— lägna. Utrustningarna gäller mät- och övervaknings- instrumentering, mjuk och hårdvara för beräkningar, försöks— och pilotanläggningar inom mikro— och små— skalig kraftvärmeteknik och miljöteknik mm. Det finns ett tiotal olika institutioner som skulle komma ifråga för ett utrustningsstöd.

Insatsnivå 20 Mkr

Om insatsnivån sänks med 5 Mkr för perioden l990- 93 från 25 Mkr till 20 Mkr inom värmekraft/kraftvärme skulle det få till resultat att programmet för inne- varande period 1987- 90 skulle få ändras. De utfästel- ser till högskolorna som har givits i förhandlingar kan inte hållas. Det är bekymmersamt eftersom flera institutioner håller på att bygga upp verksamhet base— rad på den programskrivning som gäller.

0973r

STATENS ENERGIVERK 1988—11—14

Underlag till EFU Plan för FoU inom området

NYA PROCESSER FÖR ELPRODUKTION

l. Området Nya processer för elproduktion

Nya processer för elproduktion avser ny elproduktions- teknik som befinner sig tidigt i utvecklingskedjan och som först på längre sikt kan få betydelse för svensk energiförsörjning eller svensk industri.

En förutsättning som- gäller för svensk forskning inom området nya elproduktionsprocesser är normalt att de stora insatserna för utvecklin av tekniken görs i utlandet. Vanligen gäller ocksa att industrins intresse är svagt eftersom en eventuell marknad ligger långt fram i tiden. Energiforskningsprogrammet skall här kunna initiera och stödja forskning för att bygga upp kunskap och göra det möjligt att värdera och utveckla olika alternativ.

Insatser kan göras vid olika ambitionsnivåer. Tre typ- fall kan anges. Insatserna kan vara stora och inrymma egen forskning med en grupp eller grupper av forskare, minimum 4-5 personer oftast knutna till högskola eller forskningsorganisation (nivå 1). Nästa niva är projekt där enstaka (1—2) personer forskar inom ett teknik— område helst i anknytnin till en institution med nära— liggande verksamhet (niva 2). Verksamheten medför att man följer utvecklingen inom teknikområdet. Lägsta nivå blir när konsulter eller forskare engageras för att göra enstaka tekniköversikter (nivå 3).

En kanal för insamlande av kunskap om nya processer är deltagande i internationellt samarbete, t ex inom IEA eller EG. Det knyts vanligen till egen forskning inom området enligt nivå 1. Sveriges tekniska attachéer (STATT) utnyttjas också för bevakning och rapportering om internationell forskning.

0203V

Energimässig och miljömässig betydelse

Nya processer för elproduktion gäller teknik som först om 10—15 är kan beräknas få påtaglig betydelse för svensk energiförsörjning. Det finns en omfattande upp— sättning av tänkbara alternativ för framtida energi- omvandlingssystem. Vid valet av vilka som skall ingå i programmet skall de viktiga kriterierna vara att potentialen för utnyttjande i Sverige skall vara av viss betydande storlek nationellt sett samt att miljö- prestanda skall kunna motsvara framtida högt ställda krav.

Struktur och aktörer

Kunskap om framtida alternativ för elproduktion behövs på många håll i samhället och främst inom energi— branschen och i industrin. Eftersom det gäller lång— siktiga alternativ är det antal aktörer som satsar på FoU dock starkt begränsat. Industrin finns med i speciella fall men gör normalt bara bevakningsinsatser. Exportindustrin kan finna marknader utomlands för energiteknik tidigare än introduktion hemma. Det kan medföra utveckling inom för Sverige långsiktig använd- bar teknik. Det skulle kunna gälla t ex solkraft och

vågkraft.

Statens energiverk har valt att bedriva FoU samt bevak— ning av nya processer genom att huvudsaklfgen stödja projekt som knyts till högskolor där det finns för ändamålet lämplig forskarkompetens och forskarmiljö. De institutioner som'deltar skall skapa goda kontakt- kanaler med kraftindustrin, användare och utrustnings- tillverkare genom att ha kontaktgrupp eller referens— grupp i anslutning till verksamheten.

Nuvarande energiforskningsprogram

Området Nya processer för elproduktion innehåller projektverksamhet som under perioden 1984/87 bedrivits inom två program kallade Ny elproduktionsteknik och Teknikbevakning. Statens energiverk övertog från Efn den 1 juli 1987 ansvaret för ett femtontal pågående projekt inriktade på nya elproduktionsprocesser.

Under innevarande period 1987/90 bedrivs FoU inom ett tiotal teknikområden. Insatserna styrs av tillgången på kompetens och av den betydelse som en teknik bedöms få för Sverige.

Insatsplanen för 1987/90 upptar 23 Mkr med fördelning:

Delområde

Mkt

Solceller

Bränsleceller Teknikbevakning inom solkraft, väg-

kraft. supraledning, MED. termojon,

fotokemi. ellagring m m Elsystem 2 ;

Summa 23 Mkr

Verksamheten vid högskolorna är inriktad på långsiktiga, uthålliga projekt med anknytning till forskar— och doktorandtjänster.

Inom teknikområdet Nya processer för elproduktion finns följande tjänster:

Teknik Högskola Antal tjänster

Beslutade + planerade 88/89 ?

Solceller KTH 3 Bränsleceller KTH 2 +2 CTH O' +l LTH 4 Vägkraft CTH l MHD-teknik CTH/GU l Termojonomvandling CTH/GU l Högtemperatur— CTH 1 supraledning KTH 2 LuTH 1

19 tjänster

Enligt de utfästelser som energiverket gjort eller planerar för 88/89 kommer samtliga 19 tjänster att fortsätta in i perioden 1990-93. Om forskartjänster avbryts efter 6 år och doktorandtjänst efter 4 år så kommer i slutet av perioden att finnas ca 16 tjänster enligt nuvarande plan. För forskningens kontinuitet bör dock tjänsterna återbesättas. Beroende på i vilken ut— sträckning förnyelse sker av dessa avslutade tjänster blir bindningen för 1990—93 i intervallet 16-19 Mkr.

Behov av forskning och utveckling 1990—93

Målet för programmet är att utveckla kunskap om sådan ny teknik som långsiktigt kan komma att få betydelse för svensk elproduktion. Särskild vikt skall läggas vid teknik som har möjlighet att sänka miljö— och klimatpå— verkan från energisystemet.

Insatserna skall fortsätta enligt inriktningen från programperioden 1987-90. Forskning med hög ambitions— nivå (nivå 1) skall gälla bränslecellteknik. solcell— teknik och högtemperatursupraledning. Insatser av enskilda forskare (nivå 2) skall gälla för vågkraft, vätgasteknik, NBD-teknik. termojonomvandling och ORC—teknik. Teknikbevakning med översikter och analyser (nivå 3) kan komma att gälla solkraft, batterier. el- lagring, natriumceller. fotokemisk el— och bränsle— produktion, fusion, termoelektrisk omvandling m m.

Resursbehovet för perioden 1990-93 för att bibehålla den nivå på högskoleforskningen som byggts upp under innevarande period beräknas till 20 Mkr.

0203V

Följande institutioner och tjänster ingår i programmet:

Tjänster Inriktning

rm

Kemisk teknologi 2 Bränsleceller Teknisk elektrokemi 2 Bränsleceller Fasta tillståndets elektronik 4 Solceller. supraledning Metallografi 1 Supraledningar

ETE

Fysik 2 Bränsleceller. supra- ledning Fysikalisk kemi 2 MSD—teknik, termojon— omvandling Vattenbyggnad l Vågkraft

ETE

Analytisk kemi 1 .Bränsleceller Oorganisk kemi 3 Bränsleceller LuTH

Materialteknik 1 Supraledning Totalt 19 tjänster

Bränslecellforskningen föreslås få ökade resurser. Bränslecellteknik för kraft- och kraftvärmeproduktion erbjuder intressenter möjligheter för framtiden. miljöegenskaper och elverkningsgrad kan uppvisa fördelaktiga värden. Moduluppbyggnad möjliggör att anläggningar för t ex naturgas kan uppföras i ett brett effektintervall, lo kW—lo MW och med utmärkta dellastprestanda. Det är gynnsamt för småskalig kraftvärme. Den utökade forskningen skall inriktas mot högtemperaturbränsleceller som har särskilda möjligheter för storskaliga system med bränslen antingen naturgas eller förgasat fastbränsle.

Solcelltekniken för direktgenerering av el ur solenergi är internationellt föremål för stora utvecklingsinsatser. Det synes nu som det blir en teknik som kommer att få betydelse för nätansluten elkraftproduktion med början i solrika områden på * jorden. Solceller för vätgasproduktion i storskaliga vanläggningar med tranSport av vätgasen i flytande form är andra framtida alternativ som nu studeras.

Solcelltekniken beräknas inte få betydelse för svenska elproduktionssystemet i ett tjugoårigt perspektiv. Teknikbevakningen av området föreslås få fortsätta med grundläggande solcellforskning i ett samarbete mellan KTH och institutet för mikroelektronik.

Vätgastekniken ges uppmärksamhet på grund av miljöegenskaperna vid användningen och de möjligheter som finns att producera gasen miljövänligt t ex via solcellel och elektrolys av vatten. Vätgasen kan relativt snart komma till användning som bränsle för fordon där miljökraven är extrema t ex för drift av bussar i stadskärnor, gruvfordon etc. Insatser inom forskningsprogrammet bör göras för att studera möjligheterna för framtida utnyttjande av vätgas i svenska energisystemet. Stöd till grundläggande forskning görs inom STUs program. Teknikbevakning erhålles genom engagemang i det IEA—projekt indm vätgasområdet som f n handhas av STU.

Teknikutvecklingsinsatser inom området nya processer för elproduktion under perioden 1990—93 avser insatser som ej är forskning inom högskolans ram. Det gäller utveckling med sikte på demonstration och försök hos olika användare. Det kan också gälla ingenjörsarbete för tekniköversikter och analyser.

Ett mät- och utvärderingsprogram som skall utföras i! anslutning till det första projektet för bränslecell— demonstration skall kunna stödjas inom programmet.

Aktörer vad gäller teknikutvecklingsinsatser är hög— skoleforskare, konsulter, utvecklingsbolag typ Studsvik. kraftindustri. tillverkningsindustri m fl. Samfinansiering av projekt är en vanlig form då det gäller teknikutvecklingsinsatser.

Internationellt samarbete skall ges hög prioritet. Inom bränslecellområdet finns samarbetsavtal med Japan (NEDO) och USA (DOE). Ett IEA-avtal för FoU av bränsle- cellteknik är under planering med sannolikt svenskt deltagande. Projektsamverkan inom EGs program har ställts i utsikt. EG—samarbetet med utväxling av er- farenheter av solcelldemonstrationsprojekt bör drivas vidare. Deltagande i IEA—SSPS Small Solar Power Systems föreslås få fortsätta för att få en bred teknikbevak— ning inom solenergiområdet. IEA-samarbetet inom vätgasområdet följs. Nordisk samverkan inom avancerad teknik för elproduktion skall eftersträvas.

Kostnaderna för det internationella samarbetet fördelar sig ungefär lika på högskoleforskningen och teknikut— veckling.

0203V

Resursbehovet för perioden 1990-93 inom teknikutveck- ling beräknas till 5 Mkr.

Totalt för insatser inom teknikområdet Nya elprocesser för elproduktion under perioden 1990—93 beräknas:

Högskoleforskning 20 Mkr Teknikutveckling 5 Mkr SUMMA 25 Mkr

En fördelning på teknikkategorier blir på följande sätt:

Bränsleceller 10 Mkr Solceller 5 " Teknikbevakning 10 " SUMMA 25 Mkr

Alternativa insatsnivåer

Insatsnivå 30 Mkr

En ökning av insatsnivån med 5 Mkr för perioden 1990—93 från 25 till 30 Mkr inom nya processer för elproduktion innebär att statens energiverk kan medverka till ut— rustningsanskaffning vid de högskoleinstitutioner 10 till antalet som ingår i programmet. Det är i första hand bränslecellforskningen inom den för Sverige nya utvecklingslinjen högtemperaturbränsleceller som be- höver ny utrustning eftersom det gäller start av verksamhet.

Insatsnivå 20 Mkr

Om insatsnivån sänks med 5 Mkr för perioden 1990—93 från 25 Mkr till 20 Mkr inom nya processer för el— produktion blir resultatet av omprioritering och ut- sortering av några teknikalternativ. Högskolesatsningar vid några institutioner måste omprövas. Solcell— programmet och bränslecellprogrammet behöver båda reduceras med 1 till 2 manårsinsatser.

0203V

STATENS ENERGIVERK 1988—11-14

Forskning inom vindkraftsområdet 1990/93

1. Energimässig och miljömässig betydelse

Vindkraften i världen fördelade sig 1987 1500 MH i USA. 100 MW i Danmark samt upp till något tiotal MW i vardera Nederländerna. Storbritannien. Italien. Spanien. Grekland och Indien. Total vindkraftproduktion 1987 var ca 2 TWh.

I Sverige fanns det i slutet av 1988 omkring 8 MW vind- kraft. Utöver de tidigare prototyperna i Maglarp och Näs— udden (3 och 2 MW) tillkom under året kraftföretagens 750 kW—aggregat samt omkring tio danska aggregat om minst 100 kw. Produktion 1988 ca 0.01 TWh.

Miljömässigt utmärks vindkraften av att den inte ger upphov till några föroreningar eller andra allvarliga miljöstör- ningar. Bullret måste kontrolleras om vindkraft nära bostäder (300—500 m avstånd) skall bli acceptabelt. Vind— kraftverk är väl synliga i landskapet.

Den statliga Vindkraftsutredningen presenterade 1988 förslag till lokaliseringsområden vilka. beroende på av— stånd till bebyggelse och utnyttjningsgrad. kan ge » 1.5—6.7 TWh vindkraft på land (bruttoyta 133 km?) och ca 20 TWh till havs (1 370 km2). Maximalt antal aggregat

3 900. 2. Struktur och aktörer

Då energiforskningsprogrammet inleddes 1975 fick staten på vindkraftsområdet svara för hela finansieringen av såväl aggregatutveckling som grundläggande forskning. Genom riks— dagens energipolitiska beslut 1985 ålades kraftföretagen ett ansvar för utvecklingsverksamheten. I denna anda har kraftföretagen på olika sätt engagerat sig i upphandling av vindkraftaggregat. medan statens energiverk haft ett fort- satt ansvar för forskningsprogrammet. Denna uppdelning ' stämmer också väl med näringslivets respektive statens traditionella roller inom samhällsutvecklingen. ,

Det är inte realistiskt att andra aktörer skulle kunna ta över ansvaret för den grundläggande vindkraftsforskningen under kommande treårsperiod.

Främst genom Energiteknikfonden har statens energiverk en ; möjlighet att delta i finansieringen av ny energiproduk— ; tionsteknik. bl a vindkraft.

Dagens kommersiella vindkraftverk är till stor del en produkt av empiriska erfarenheter och konservativ dimensio- nering. Med tilltagande storlek ökar trycket på att inte överdimensionera konstruktionerna. Därför tilltar behovet av en förbättrad kunskap om laster och påkänningar. Med de beräkningsmodeller som utvecklas inom bl a det svenska energiforskningsprogrammet förbättras beräkningsmöjlig— heterna. Mycket är dock fortfarande ofullständigt känt vad gäller den ostörda vindens struktur. och strömningen i vaken bakom turbinen, samt deras koppling till vindkraft— verkets prestanda och laster.

Vindkraftverk är unika på det sättet att antalet dimensio— nerande lastcykler är mycket större än för andra typer av konstruktioner (108). Konstruktionsmaterial måste väljas och provas med hänsyn till denna egenhet.

Utveckling av teknik och kostnader på kraftelektronik— området öppnar nya möjligheter för varvtalsvariabla system, vilka är särskilt fördelaktiga på vindenergiområdet. Varv- talsvariabla system kräver särskilda insatser av regler- teknisk natur.

Pä miljöområdet krävs fortsatta insatser främst vad gäller buller. Vindkraftens möjliga inverkan på telesystem för television, flyg och försvar behöver undersökas ytterligare.

Tack vare forskningsprogrammet har Sverige, trots avsakna— den av egen aggregatutveckling under senare år, kunnat bibehålla en internationellt sett hög kompetens. Under 1988 doktorerade tre forskare inom vindkraftsområdet.

4. Nuvarande energiforskningsprogram

Under innevarande treårsperiod 1987/90 är verksamheten in— riktad mot grundläggande vindkraftsteknisk forskning, av— sedd att åt tillverkande industri och kraftindustri till— handahålla det kunnande och de beräkningsverktyg som krävs för att kunna genomföra utveckling av fysiska anläggningar.

Andelen långsiktigt motiverad forskning är omkring 15 %.

Större delen av arbetet bedrivs vid högskolor och andra statliga forskningsinstitutioner. Flygtekniska försöks— anstalten svarar för den största verksamheten (nio forskar— år/år). FFA är engagerat i studier av vindens struktur, aerodynamik, beräkningsmodeller. material, buller samt säkerhets— och normfrågor. Meteorologiska institutionen vid Uppsala universitet (två forskare) undersöker vindens struktur på grundforskningsnivå. Institutionen för el- maskinteknik och kraftelektronik, CTH. studerar elsystem för vindkraft samt driver försöksstationen på Hönö (sju forskare). Försvarets forskningsanstalt studerar regler— system för vindkraft (två forskare).

Medlen fördelas normalt på ett år långa projektetapper. En sexårig forskartjänst finansieras vid Institutionen för elmaskinteknik och kraftelektronik, CTH. Större ändringar av forskningsstödet måste vidtas med sådan förvarning att institutionerna kan anpassa sin planering. En renodlad av- veckling skulle troligen ta 1-2 år att genomföra och kan innebära en medelsförbrukning motsvarande 1—1.5 år på nu— varande nivå.

Den fortsatta utvärderingen av prototyperna i Maglarp och Näsudden håller nu på att avslutas och rapporteras. Kostna- den för rutinmässig drift av anläggningarna belastar fort— farande energiforskningsprogrammet, medan driftsintäkterna krediteras detta. Ambitionen är att bägge anläggningarna skall kunna överföras till kraftföretagen under 1988.

FFAs forskningsverksamhet på vindkraftsområdet utvärderades j under 1988 av en fristående utländsk forskare. Det samman— * fattande omdömet blev att FFAs forskning står sig väl i en internationell jämförelse. Granskningen. som inbegrep kontakter med svenska avnämare. nämner möjligheten av att det fortsatta arbetet i högre grad ägnas åt konstruktions— studier samt vindens struktur. buller och säkerhets- relaterade frågor (normfrågor). Granskaren pekar också på , de generella svårigheterna att åstadkomma god kommunikation , mellan forskare och praktiskt arbetande ingenjörer. *

5. Förslag till forskningsprogram 1990/93

Målet för verksamheten bör vara att bedriva sådan grund— läggande kompetensuppbyggnad, som kan förbättra möjlig— heterna att upphandla, konstruera. tillverka och driva ekonomiska och miljömässigt acceptabla vindkraftverk.

Under 1988/89 har volymen av den grundläggande kompetens— uppbyggnaden ökat med 10-20 & jämfört med 1987/88 och tidigare. En rimlig utgångspunkt är att den grundläggande forskningen skall kunna fortsätta på 1987/88 års nivå i ett grundalternativ. För treårsperioden 1990/93 kostar detta 47 Mkr i löpande utbetalningar.

Utveckling av två nya aggregat i storlek 1 och 3 MW avses inledas under 1988. Tidigare under året har ett 200 kW projekt startat. Dessa projekt hade inte kunnat komma till stånd utan den bakgrund av kunskaper och erfarenheter som energiforskningsprogrammet har givit. En likartad koppling förutses i framtiden. Från 1991 kan demonstrationsprojekt med grupper av aggregat inledas. Ett havsbaserat vindkraft— aggregat kan också tillkomma under perioden. Finansieringen av de nya utvecklingsprojekten blir huvudsakligen från andra källor än energiforskningsprogrammet och energi— teknikfonden.

Under perioden är mät- och utvärderingsprogram i första hand aktuella för I och 3 Mw-projekten. Det är lämpligt att dessa genomförs med bidrag från energiforskningsprogrammet. För detta ändamål beräknas 5 Mkr för vardera projektet.

En förstärkning av insatserna på miljösidan (främst buller) med 3 Mkr bedöms vara lämpligt. Volymen på programmet skulle därmed bli 60 Mkr. Hela verksamheten har karaktär av

grundläggande kompetensuppbyggnad (ingen utvecklingsverk- samhet). Av insatserna beräknas att 19 Mkr skulle falla på

högskolor och universitet och resterande 41 Mkr på övriga forskningsinstitutioner.

Nu pågående internationellt samarbete inom IEA, EG och IEC avses fördjupas, med tonvikt på EG.

Vindkraftsutredningens (SOU 1988:32) förslag till forsk- ningsverksamhet har utnyttjats som underlag då förslaget för kommande treårsperiod utarbetats.

Resursplan

Insatser 1990/93 Mkr

Mindenderlegj år_dlmeneienerlns 3 . 6

Förbättrad beskrivning av strukturen i den naturliga vinden och i turbin— vaken. Förbättrad beskrivning av vaken ur energisynpunkt.

Vigdgngrgigillgågggr 3.0

Fortsatta klimatologiska mätningar vid Maglarp och Näsudden. Topografiska effekter. Vindtillgångar till havs.

Utveckling och verifiering av beräk— niggsmgdeller ____________ 5. 0

Fortsatt utveckling/anskaffning och verifiering av datorbaserade beräknings- modeller avsedda för dimensionering m m av vindkraftverk.

Aerosynamiskr underlag 6 . 5 Kartläggning av tredimensionell strömning på turbinblad, inverkan av snedanblås- ning. uppträdande vid stora anfalls-

vinklar.

Instationära effekter

Bladprofilutveckling och metoder för gränsskiktskontroll.

0212V

Insatser 1990/93 Mkr

Material m m 4.8

Studier och prov med fiberarmerade blad- material (glasfiber, kolfiber, trä) bl a med utmattningsspektrum från IEA-samarbete. Utformning och prov med bladinfästningar.

Qimegsionegiggg—_ogh_säkgrgegs£råggr 4,0

lnspektionsmetoder för fiberarmerade material.

Dimensionering av bladinfästningar.

Säkerhets— och normfrågor (inklusive internationella kontakter).

Elsystem 7.6

Studier av elkrafttekniska system och komponenter för stora vindkraftverk, speciellt med inriktning på variabelt varvtal. Provstation.

yindidiegel 1.5 Utvärdering av vind/dieselanläggning. geglgrteknik 5,0

Reglerteknisk utveckling med avseende på stora vindkraftverk.

gillåmpningsgtudleg 3,0

Fristående optimeringsstudier för medel— stora—stora vindkraftverk.

Konstruktionsstudier för aggregat med okonventionell utformning.

Studier av tillgänglighet på komponent- och systemnivå.

l Teknikstudier för fundamentering m m för

havsbaserad vindkraft.

Blixt— och erosionsskydd.

Insatser 1990/93 Mkr

Miljöfrågor 5 . o

Metodik för att beräkna aerodynamiskt och maskinellt buller från vindkraftverk. Underlag för bedömning av maskerings— effekter av vindbrus.

Fortsatt uppföljning av vindkraftverks inverkan på fågellivet (samråd SNV).

Undersökning av störningar av telesystem för television, flyg och försvar.

Undersökning av inverkan på fisk och fiske (förutsatt att havsbaserad anläggning till— kommer under perioden).

rrgtetxpstxärderinsar 10 , o

Mät— och utvärderingsprogram för 1 och 3 MW projekt.

Q'vrist 1 . o Utvärderingar av teknik och ekonomi.

Internationellt samarbete inom IEA. EG och IEC.

SUMMA 60.0 Mkr 6. Alternativa insatsnivåer

1. Insatsnivå 50 Mkr

vid en minskning av insatsnivån är det f n svårt att peka ut områden där nedskärning kan göras med mindre olägenhet än på andra ställen. Det nära samarbetet mellan FFAs verksamhet och utvecklingen inom industrin gör det olämp— ligt att under de närmaste åren försöka överföra mer än begränsade delar av denna forskning till högskolan. En ned- skärning förutses därför till vidare behöva göras proportionellt.

2. Insatsnivå 40 Mkr

Vid en ev ytterligare minskning av insatserna till 40 Mkr förutses fortsatt proportionell nedskärning, där det dock blir nödvändigt att beakta att verksamheten vid ett par institutioner då hotar att bli alltför liten. Det kan därför bli nödvändigt att endera helt lägga ned denna verksamhet eller överföra resurser från de större insti— tutionerna.

STATENS ENERGIVERK 1988—11-15

Värmeteknisk forskning 1990—1993I underlag till EFU

Inom kunskapsområdet Värmeteknik behandlas frågor som rör produktion, lagring och distribution av värme. Forskningen omfattar såväl effektivisering av etablerade tekniker som utveckling av nya områden. De teknikområden som ingår är fjärrvärme. solvärme och lagring, värmepumpteknik, natur— gasdistribution och naturgaslagring samt geotermi.

F'ärrvärmeteknik

De utvecklingsfrågor som är aktuella inom fjärrvärme— området rör i huvudsak systemteknik, distributionsteknik samt abonnentcentral— och mätteknik.

_nersi; eeh miljömässig begärelse

I fjärrvärmesystemen produceras och distribueras ca 35 TWh värme per år till bostäder m m. Detta motsvarar knappt 35 %.av den totala bostadsuppvärmningen och utgör ca 10 % av hela energiförbrukningen i Sverige. Anslutning av en- skilda byggnader till fjärrvärme har inneburit en minskad miljöbelastning. Förutsättningarna för fortsatta miljöbe— främjande åtgärder är också goda dels genom att "problemen är centraliserade” dels genom att personalen som handhar de relativt stora fjärrvärmesystemen generellt sett har hög kompetens.

Struktur och aktörer

Fjärrvärmeverksamheten är en etablerad, kommersiell verk- samhet med aktiva aktörer i såväl energiförsörjning (kraftvärmeverk och värmeverk) som utrustningstillverkning (rörtillverkare, anläggare, etc).

Trots att ett större antal kommersiella aktörer finns inom fjärrvärmeområdet är dock inte förhållandet det att de genomför någon mer omfattande långsiktig FoU-verksamhet. Om ingen förändring sker härvidlag så skulle fjärrvärme— tekniken utan statliga forskningsinsatser stanna på unge- ; fär dagens tekniknivå.

De statliga insatserna har f n också den effekten att de säkerställer en befintlig FoU-kompetens. Om de grupper som idag etablerats vid främst högskolor försvinner. så för— svåras branschens egna möjligheter till utveckling i fram— tiden.

KURSEBESLåQGL

Fjärrvärmetekniken har några decenniers praktisk verksam— het bakom sig och funktionell teknik finns. De forsk— nings— och utvecklingsfrågor som idag diskuteras rör effektiviteten i hela fjärrvärmesystem. underhåll och renovering av kulvertsystem, optimal temperaturnivå: systemen och abonnentcentralernas effektivitet.

En annan fråga som är väsentlig är kulvertisoleringen. Dagens fjärrvärmerör är isolerade med CFC—blåst polyure— tanskum. I och med att CFC skall undvikas av miljöskäl finns behov av ny isolerteknik för distributionen.

Sett i ett internationellt perspektiv är kunskapsnivån inom den svenska fjärrvärmerörelsen hög.

Euxarasde forskningsprogram

En stor del av den tidigare statligt finansierade forsk— ningen har genomförts i specifika projekt. Större samman- hållna FoU—insatser har dock gjorts vid Studsvik, CTH. LTH och Umeå universitet. Insatserna har i huvudsak varit in— riktade på distributionsteknik och teknik kring abonnent— centralers funktioner samt systemteknik. En viss bransch— gemensam forskning har bedrivits inom Värmeforsk.

Nuvarande verksamhet - som syftar till-att dels effektivi- sera befintliga system dels utveckla nya system och kompo- nenter - omfattar även systemtekniska och distributions— tekniska frågor samt mätarteknik och teknik kring abon— nentcentralers funktion. Insatserna avser såväl grundlägg- ande forskning i form av ramprogram - vid LTH, CTH. Studsvik och Umeå universitet - som forskning och utveck- ling i specifika projekt. Dessutom bedrivs arbete i kol— lektiv FoU-verksamhet och internationellt samarbete inom ramen för IEA och Nordiska rådet.

Mindre än hälften av forskningen utgörs av insatser som kan karakteriseras som grundläggande kompetensuppbyggnad (grundläggande fjärrvärmeforskning). Utöver dessa lång— siktiga bindningar som i huvudsak getts formen av ram— program så finansieras dels en sexårig forskningstjänst vid Umeå universitet, dels en adjungerad professur i fjärrvärmeteknik vid LTH. övriga insatser utgörs av tillämpad forskning.

Under perioden 1987—90 beräknas den totala omfattningen på fjärrvärmeforskningen uppgå till ca 25 miljoner kronor.

forening eeh utregkliaq_129Q—23

Det är i huvudsak två frågeställningar som är av vikt för fjärrvärmeforskningen. Den ena gäller fjärrvärmesystemens strategiska roll för realiserandet av delar av den svenska energipolitiken (elpolitikens kraftvärmesatsning och bränslepolitikens satsning på inhemska bränslen). Den andra gäller bevarande- och förnyelsestrategier för de många centraliserade värmedistributionssystem som under 90—talet när en ålder av 20-30 år och som därmed blir mogna för teknisk revision.

Tidigare påbörjad uppbyggnad av kunskapscentra inom det fjärrvärmetekniska området bör fortsätta och konsolideras. De centra som avses är Institutionen för värme och kraft vid Lunds tekniska högskola (LTH). Institutionen för in— stallationsteknik vid Chalmers tekniska högskola (CTH), avdelningen för tillämpad fysik vid Umeå universitet (UmU) samt Studsvik Energiteknik (Studsvik). Avsikten är att dessa centra som efter hand sammantaget avses täcka större delen av forskningsområdet - skall svara för sam- hällets behov av grundläggande kompetensuppbyggnad inom teknikområdet såväl på kort (3-6 år) som lång (15—20 år) sikt. Under perioden 1990—93 finns behov att etablera en extra professur i värmedistributionsteknik och ytterligare två sexåriga forskartjänster.

Behovet av mer tillämpningsinriktad forskning behöver sannolikt även på kort sikt till stor del tillgodoses genom statliga insatser via de tekniska högskolorna och kollektivforskningen. På längre sikt bör dock branschen ta ett större ansvar än idag för de mer tillämpningsinriktade

forskningsinsatserna.

Under kommande treårsperiod bör insatserna inriktas på effektivisering av befintliga system men också på utveck— ling av nya tekniker och system. Många av dagens fjärr— värmesystem börjar som nämnts under 90-talet snart nå en sådan ålder att_det är dags att väga underhålls— och reparationskostnaderna mot insatser för renovering och fullständig förnyelse.

De insatser som kan bli aktuella är utveckling av metoder och tekniker för att diagnostisera kulvertars status, utveckling av nya isoleringstekniker och forskning kring metoder att effektivisera distributionen genom olika till- satser i värmedistributihnssystemet. systemteknisk utveck— ling speciellt med inriktning mot lågtemperatur samt forskning kring abonnentcentralers effektivitet.

Resultaten av hittills gjorda insatser har i stor ut— sträckning varit av sådan karaktär att de skapat en grund för fortsatta forskningsinsatser. Under kommande period bör en större andel av resultaten kunna leda till mer tillämpad forskning och även ge upphov till utvecklings— insatser som resulterar i pilot- och fullskaleanläggningar.

Teknikutvecklingsinsatser - i huvudsak finansierade via energiteknikfonden - som kan bli aktuella under perioden är provning eller demonstration av sk lågtemperatursystem och teknik för effektstyrning liksom ny teknik för effek— tivare distribution. Utveckling och provning av mätare och mättekniker kan även bli aktuella inom en tre— till fem— årsperiod. Det är också angeläget att resurser finns för utvärdering och kunskapsåterföring till forskningen från teknikutvecklingsfasen.

De forskningsinsatser som bör genomföras under perioden 1990—93 avser såväl grundläggande FoU—arbeten i form av ramprogram vid LTH. CTH, Studsvik och Umeå universi— tet som tillämpad forskning i specifika projekt. Dess— utom bör bedrivas arbete i kollektiv FoU—verksamhet och internationellt samarbete.

Totalt för insatser inom teknikområdet fjärrvärme under bä 1990—93 beräknas

o Grundläggande forskning 13 Mkr o Tillämpad FoU 5.Mkr o Teknikutveckling (17) *) 2 Mkr

SUMMA 20 Mkr

*) Varav 15 Mkr finansieras via energiteknikfonden

Solvärme och lagring

De utvecklingsfrågor som är aktuella inom solvärme— och lagringsområdet rör i huvudsak system— och komponent— teknik, mät— och materialteknik samt termohydraulik.

Såväl värmelagring som solvärme har testats och demonstre— rats i stor skala. Ingen av teknikerna kan emellertid sägas vara etablerad i det svenska energisystemet. Värme— lagringen är ingen produktionsteknik utan en teknik att effektivisera värmeproduktion vid utnyttjande av iCke styrbara källor. Solvärmeutnyttjande i Sverige är starkt beroende av värmelagring. Bortsett från markkonflikter i tätbebyggda områden finns egentligen inga miljöproblem i samband med solvärme eller värmelagring.

Struktgr_ogh_aktörgr

Verksamheten saknar starka aktörer och har hittills drivits huvudsakligen av forskare och konsulter som sökt utveckla tekniken. Ett litet antal mindre företag som in— stallerar solvärmeanläggningar har också etablerats. För att solvärme och värmelagringstekniken skall kunna etable— ras fordras att kostnaderna blir mer konkurrenskraftiga och att lämpliga marknadsnischer kan identifieras.

Genom att under en övergångsperiod öka de statliga in— satserna på forskning och teknikutveckling finns det en möjlighet att på sikt göra tekniken ekonomiskt konkurrens— kraftig för vissa tillämpningar och därigenom öka med— verkan från andra aktörer som bostadsföretag, värmeverk m fl.

rursrapsläger

Solvärme innebär att energin i solstrålningen absorberas i ett värmemedium, lagras och används direkt ur lagret. Anläggningar för produktion av tappvarmvatten och för kombinationen varmvatten/uppvärmning i småhus liksom luft— , solvärmeanläggningar för torkning av hö och spannmål i lantbruket finns kommersiellt tillgängliga.

Demonstrationsanläggningar för flerbostadshus, grupp— centraler och simbassänger har byggts. En funktionell teknik finns således kommersiellt tillgänglig. Däremot saknas långtidserfarenheter av hur värmemedia och lager fungerar.

Internationellt sett ligger Sverige långt framme när det gäller storskaliga solvärmesystem med högeffektiva plana solfångare och säsongslagring i framförallt bergrum. Även när det gäller takintegrerade solfångare med trycklösa lagringstankar för tappvarmvattenproduktion i flerbostads— hus hävdar den svenska tekniken sig väl.

Utveckling av solvärmesystem för småhus finns till viss del i Sverige men satsningen på denna teknik är mer om- fattande och långsiktig i framförallt EG—länderna.

Solvärmetekniken bedöms ha en avsevärd potential för effektivisering och kostnadssänkningar när det gäller material, solinfångning. systemoptimeringen och utveckling av rationella industriprocesser.

Inom tekniken för värmelagring finns framförallt ett behov av ökade kunskaper om och utveckling av groplager och extrema lågtemperaturlager.

unrarande energiforSLninsssrgqr—äu

Praktiskt taget all FoU—verksamhet inom dessa tekniker är statligt finansierad. Arbeten vid CTH, KTH. LNTH, LuTH, Studsvik, Vattenfalls Älvkarlebylaboratorium och högskolan i Falun/Borlänge täcker större delen av teknikfältet från anläggningen till hantering av system. Vidare arbetar SGI med förutsättningarna för och konsekvenserna av utvinning och lagring av energi i jord och berg.

I arbetet med de test— och demonstrationsanläggningar som byggts har utvecklingsverksamhet också skett hos konsulter och vissa tillverkande företag.

Huvudinriktningen i statens energiverks energiforsknings— program är långsiktig kunkskapsutveckling inom både värme- lagring och solvärme och omfattar arbeten inom områdena termiska analyser, hydrokemi, material, optik och mät— ningsteknik.

När det gäller tillämpad FoU är insatserna koncentrerade till provning av installerad teknik och i viss mån även teknisk utvärdering av nyutvecklad teknik.

Under perioden 1987-90 beräknas den totala omfattningen på forskningen inom solvärme och lagring uppgå till ca 10 miljoner kronor.

Större delar av nuvarande insatser utgörs av grundläggande forskning om solvärme och lagring.

De långsiktiga bindningarna idag är: LNTH Markvärme— gruppen, Högskolan i Falun/Borlänge SERC. CTH Inst för fysik, Uppsala univ Teknikum, LBT.

forening eeh utreeklieq_129Q—23

Målet för verksamheten är ökad effektivitet och ekonomisk konkurrenskraft för solvärme- och lagringsteknik inom de tillämpningsområden och i den utbyggnadstakt som passar tekniken bäst.

På kort sikt (3-6 år) bör satsningen gälla fortsatt kunskapsuppbyggnad inom både grundläggande och tillämpad FoU. En ökning av tillämpad forskning är nödvändig om inte teknikutvecklingen skall avstanna.

Det långsiktiga målet är att bidra till en kontinuerlig kunskapsutveckling och ett ökat informationsutbyte mellan forskare och användare av tekniken.

Tidigare påbörjad uppbyggnad av kunskapscentra inom områ- dena solvärme och lagring bör fortsätta och konsolideras. De centra som energiverket stödjer är Markvärmegruppen vid Lunds tekniska högskola (LNTH), SERC vid högskolan i Falun/Borlänge, Institutionen för fysik vid Chalmers tekniska högskola (CTH), LBT i Lund samt Teknikum vid Uppsala Universitet. Under perioden 1990-93 finns behov av att etablera en extra professur i markvärmelagring.

En ökad statlig satsning på tillämpade forskningsinsatser inom solvärmeområdet bedöms som angelägen, dels för att förbättra utnyttjandet av forskningsresultat vid utveck— lingen av solvärmesystem och dels för att tillgodose behovet av opartisk utvärdering på laboratoriestadiet av olika tekniska utvecklingslinjer. Insatserna bör koncen— treras till en högskoleinstitution med solvärme som huvud— uppgift och med resurser för experiment i laboratorie- skala, teoretiskt modellbyggande samt utvärderingar av fullskaleprojekt.

Provning av installerad teknik och utveckling av prov— ningsmetoder vid statens provningsanstalt liksom framtag— a ning och sammanställning av klimatdata vid SMHI är verk— , samheter som på kort sikt bör tillgodoses med huvudsak- ' ligen statliga insatser. På längre sikt bör dock övervägas om inte större delen av denna verksamhet skall bekostas av ,

branschen. !

Teknikutvecklingsinsatser - i huvudsak finansierade via energiteknikfonden - som kan bli aktuella under perioden är provning av nya typer av solfångare samt utveckling och demonstration av groplagringstekniken.

Totalt för insatser inom teknikområdet solvärme och lag- ring under bå 1990-93 beräknas

Grundläggande forskning 7 Mkr Tillämpad FoU 2 Mkr Teknikutveckling (6) *) 1 Mkr SUMMA 10 Mkr

*) Varav 5 Mkr finansieras via energiteknikfonden

Värmepumpteknik

Inom teknikområdet värmepumpar behandlas frågor som rör allmän värmepumpteknik och alternativa processlösningar samt frågor kring arbetsmedia.

Energi: Qca miljömässig betygelse

Värmepumpar svarar idag för en värmeproduktion om ca 8-10 TWh/år. Huvuddelen av denna produktion sker i kommu— nala fjärrvärmesystem. Resterande produktion sker inom industrin i blockcentraler och flerbostadshus. Idag är marknaden för större värmepumpar i stort mättad. Inom små— hussidan finns en viss marknad i nybyggda hus som värme- återvinningsutrustning. En presumtiv marknad kan ligga inom industrin och inom de blockcentraler som ej har för— utsättningar att bli sammankopplade i ett fjärrvärmesystem.

Miljömässigt är en fortsatt och utvidgad användning av värmepumpar av godo eftersom det totalt sett innebär en minskad miljöbelastning genom minskade utsläpp vid för— bränning i värmeproduktionsanläggningar. Detta accentueras i än högre grad om icke eldrivna värmepumpar får en ökad användning.

gtruktgr_ogh_aktörgr

Värmepumpverksamheten har till stor del utvecklats av tillverkare och installatörer. Från avnämarsidan har t ex Vattenfall också varit aktiva med test- och teknikutveck- lingsinsatser. Tillverkarna är ofta sedan tidigare etable— rade företag inom kylteknikområdet. Det innebär att värme- pumpstekniken har kunnat inordnas i äldre utvecklingsverk— samhet. På grund av den äldre kyltekniken finns också vissa forsknings- och utvecklingsresurser inom befintliga institutioner inom universitet och högskolor.

Den snabba introduktionen av värmepumpar har inneburit att forskning och teknikutveckling i hög grad styrts utifrån presumtiva användares krav och förutsättningar med ut- gångspunkt från specifika tillämpningar. Erfarenheterna visar på att det nu är angeläget att öka insatserna inom forskningen kring termodynamiska och värmetekniska aspek— ter i själva värmepumpenheten.

De privata svenska aktörerna har knappast möjlighet eller intresse att finansiera långsiktig forskning inom värme— pumpstekniken. Marknaden är osäker och kostnaderna stora. :

En statlig FoU—verksamhet bidrar till att utveckla och säkerställa en hög kunskapsnivå i Sverige. Detta kan bl a möjliggöra en något tidigare introduktion av effektivare värmepumpteknik för svenska förhållanden.

KUQSKaESLäseE

Den grundläggande teknologin för värmepumpar är hämtad från kyltekniken. En funktionell teknik är således etable- rad sedan tidigare. Värmepumpsfunktionen är emellertid något annorlunda och med ökade krav på denna så passeras gränsen för befintlig teknik.

Kraven på teknisk utveckling innefattar i huvudsak nya arbetsmedia (den cirkulerande vätskan/gasen i värme- pumpen). ny värmeväxlarteknik och nya processlösningar.

De CFC-föreningar "freoner" som för närvarande används som arbetsmedia måste av miljöskäl bytas ut. Genom svenska och internationella forsknings- och utvecklingsinsatser bör man på sikt kunna ersätta CFC i värmepumpar med andra arbetsmedia. Med stigande elpriser kan bränsledrivna värmepumpar få ökande aktualitet. Här saknas väsentligen praktiska erfarenheter.

Kunskapsnivån hos de svenska forskningsinstitutioner som arbetar med värmepumpteknik hävdar sig väl i ett interna- tionellt perspektiv. Inom områdena arbetsmedia och värme— transformatorer ligger Sverige i den internationella forskningsfronten tillsammans med bl a Japan.

antagande forsrningsereqram

Tidigare FoU-verksamhet var i stor utsträckning fokuserad på studier kring olika värmekällor och systemaspekter som hänger samman med olika tillämpningar. Härigenom har forskningen kring termodynamiska och värmetekniska aspek- ter i själva värmepumpenheten i viss utsträckning efter— satts.

Under innevarande forskningsperiod har insatserna därför i större utsträckning än tidigare styrts mot mer grund- läggande forskningsinsatser. Detta innebär att en ökad andel av forskningsresurserna går till högskolor och forskningsinstitut som bedriver en långsiktig och grund- läggande kunskapsuppbyggnad. Denna ändrade inriktning har inneburit att resurser satsats på i huvudsak tre kunskaps— centra nämligen institutionen för värmeteknik och maskin- lära vid Chalmers tekniska högskola (CTH), institutionen för mekanisk värmeteori och kylteknik vid tekniska hög- skolan i Stockholm (KTH) samt vid Studsvik Energiteknik. Som komplement till dessa institutioner ges även stöd till institutionerna för kemisk apparatteknik dels vid Lunds tekniska.högskola (LTH) dels vid CTH. Dessutom ges stöd för långsiktig kunskapsuppbyggnad vid institutionen för energiteknik vid tekniska högskolan i Luleå.

Forskningsinsatserna är inriktade på allmänna värmepump- tekniska aspekter och alternativa processlösningar samt utvecklingsfrågor kring arbetsmedia. Syftet med nuvarande insatser är att klargöra förutsättningarna för effektivi- sering av befintlig teknik. utveckling av nya mer elsnåla processer och nya arbetsmedia samt utveckling av icke el- drivna värmepumpar.

Insatserna avser dels grundläggande forskning i form av ramprogram - vid CTH, KTH och Studsvik dels forskning och utveckling i specifika projekt. Dessutom bedrivs ett omfattande internationellt samarbete inom ramen för IEA- verksamheten.

Insatserna inom teknikområdet avser till övervägande del långsiktigt motiverad forskning. Utöver dessa långsiktiga bindningar - som i huvudsak givits formen av ramprogram - utgörs övriga insatser av mer tillämpad forskning. Under perioden 1987-90 beräknas den totala omfattningen på värmepumpforskningen uppgå till ca 20 miljoner kronor.

EOESÄRÅHQ ECE utxegklinq_129Q-23

Med hänsyn till den på sikt förväntade höjningen av el- priset och problematiken kring användning av CFC-före- ningar som arbetsmedia i värmepumpar kommer målet för forskningen att vara effektivisering av befintlig värme- pumpteknik, utveckling av icke eldrivna värmepumpar samt nya miljövänliga arbetsmedier inklusive nya processer.

Den under innevarande forskningsperiod påbörjade ändringen i inriktning mot mer grundläggande insatser fullföljs. De kunskapscentra som under tidigare forskningsperiod har etablerats bör även fortsättningsvis stödjas. De centra som avses är Institutionen för Värmeteknik och maskinlära vid Chalmers tekniska högskola (CTH), Institutionen för mekanisk värmeteori och kylteknik vid tekniska högskolan i Stockholm (KTH) samt Studsvik Energiteknik. Avsikten är att dessa centra som efter hand sammantaget avses att täcka större delen av forskningsområdet - skall svara för samhällets behov av grundläggande kompetensuppbyggnad inor teknikområdet såväl på kort (3-6 år) som lång (15—20 år) sikt.

Under kommande forskningsperiod bör insatserna inriktas på att studera kombinerade kompressions/sorptionssystem lik- som absorptionssystem och avancerade processer. System- tekniska studier liksom utvecklingsinsatser inom området , arbetsmedia är även mycket angelägna. Insatserna inom ; speciellt området arbetsmedia bör ökas och ske inom ramen , för IEA-samarbetet.

Resultaten av hittills genomförd forskning har ofta varit delresultat inom mer långsiktiga projekt. Under kommande period förväntas en större andel av resultaten ge direkt tillämpning. Detta gäller bl a värmetransformatorn och blandningar av olika arbetsmedia som kan blir aktuella att testas i pilotskala.

De insatser som bör genomföras under perioden 1990—93 av- ser såväl grundläggande forskning i form av ramprogram vid CTH, KTH och Studsvik som tillämpad forskning i specifika

projekt.

Totalt för insatser inom teknikområdet värmepumpar under bå 1990—93 beräknas

o Grundläggande forskning 8 Mkr o Tillämpad FoU 4 Mkr o Teknikutveckling (5) *) 1 Mkr

SUMMA 13 Mkr

*) Varav 4 Mkr finansieras via energiteknikfonden

Forskning— och utveckling rörande distribution och lagring rör i huvudsak system- och distributionstekniska frågor, komponent- och mätteknik respektive system- och anlägg— ningstekniska frågor samt lagerteknik.

DISTRIBUTION _nersi: eeh miljömässig betydelse

Användningen av naturgas är för närvarande ca 4 TWh. En ökad användning planeras.

Som oljeersättande teknik ger naturgasen som regel en minskad miljöbelastning i alla dimensioner. Som elersätt— ande teknik är miljövärderingen av naturgas mera komplice- rad.

Inom distribution och lagring är miljöpåverkan i stort sett neutral jämfört med andra alternativ.

Stguktgr_ogh_aktörgr

Någon klar forskningsstruktur kan knappast sägas ha etablerats ännu när det gäller naturgasdistribution. Projekt inom området har placerats och kommer att placeras vid institutioner med speciell kompetens inom t ex mät— teknik, materialteknik eller systemteknik. Systematisk

kompetensuppbyggnad i avsikt att etablera en eller ett par forskningsmiljöer planeras.

Den växande gasbranschen har relativt tidigt intresserat sig för uppbyggandet av en inhemsk forsknings— och utveck— lingskompetens. Genom att staten nu engagerat sig i gas- teknisk forskning har det ekonomiska bidraget från branschen till gasteknisk forskning ökat. För den distri— butionstekniskt inriktade forskningen är branschens för— utsedda bidrag ganska måttligt. eftersom den prioriterar användningsinriktad och användningsbefrämjande forskning. Samma gäller i viss mån den forskningssatsning som ett mindre antal stora nordiska gasföretag och gasintressenter gjort inom ramen för Nordisk Gasteknisk Center.

EUESÄ-ilzslägiä

Inom Groupe Européen de Recherche Gaziéres (G.F.R.G) har belgiska, franska, västtyska. italienska, holländska och brittiska gasintressenter ett forsknings- och utvecklings- samarbete som bl a gäller gasdistribution. Samarbetet om— fattar bl a forskningsinsatser vad gäller materialteknik,

bl a långtidshållfasthet och sprickutbredning i plaströr. Kunskapsutveckling av liknande slag bedrivs också i USA

inom ramen för den forskning som Gas Research Institut finansierar.

Det väsentligaste kunnandet i Sverige när det gäller distribution av naturgas finns f n inom Sydkraft, Swedegas och Vattenfall. Även de kommunala energiverken i Malmö, Lund, Helsingborg. Göteborg och Stockholm har egna er— farenheter av distributionssystem. Forskning i egentlig mening vad gäller distributionsteknik förekommer inte, mer företagen har via Svenska Gasföreningen en nära kontakt med Internationella Gasunionen och den internationella utvecklingen. Företagen bedriver dock viss utvecklings- verksamhet.

Inom det materialtekniska området görs insatser bl a av Studsvik Energiteknik AB. t ex vad gäller långtidshåll— fasthet hos plaströr. Bl a Vattenfall planerar utveck— lingsinsatser avseende materialegenskaper hos plaströr. Inom ASEA- koncernen har ett nytt företag. ASEA— plast, bildats som arbetar med tryckkärl och rör i glasfiber- armerad plast för gasdistribution. Vidare genomförs bl a utvecklingsinsatser avseende plaströrs säkerhet och lång- tidshållfasthet.

Vid Drifttekniska högskolan i Malmö (inom Lunds universi- tet) har metoder för Spårning av gasläckage i marknät liksom underhållstekniska och ekonomiska aspekter på läck- sökning av gasnät studerats.

Ett polymercenter som skall arbeta med grundläggande frågor kring användning av plastprodukter har nyligen bildats vid Lunds tekniska högskola.

Inom Institutionen för värme och kraft vid Lunds tekniska högskola har påbörjats vissa insatser som rör det system- tekniska området. Forskning kring mätning av gasflöden har även påbörjats vid högskolan i Lund.

Det statligt finansierade forsknings- och utvecklings- arbetet som skall ses som ettskomplement till branschens FoU—arbete kommer under perioden att vara inriktat på systemtekniska och distributionstekniska frågor samt frågor kring komponent— och mätteknik.

Under perioden 1988- 90 beräknas den totala omfattningen på den statligt finansierade naturgasforskningen uppgå till mellan 5 och 10 miljoner kronor. Omfattningen beror på möjligheterna att få till stånd sådan forskning av god kvalitet.

Distribugenstskaiska forsrninQSinsatssr_1299—23

Naturgasdistributionen i Sverige har internationellt sett exceptionella utvecklingsförutsättningar genom att den som regel måste byggas ut i samspel och konkurrens med sedan lång tid etablerade centraliserade energiförsörjningsystem som el och fjärrvärme, Marknadspenetrationen för naturgas kommer att bestämmas av hur väl naturgasen klarar denna roll, men viktiga faktorer för utvecklingen härvidlag ut- gör också den energipolitiska behandlingen av naturgas. Den internationella forskningen och utvecklingen när det gäller naturgasanvändning har de senaste åren kraftigt fokuserats på avancerad industriell användning med sikte på att uppnå processtekniska eller produktionstekniska fördelar. En effektiv distributionsteknik kan verksamt bidra till att denna internationella trend får utveck- lingsförutsättningar också i Sverige.

Det långsiktiga forskningsmålet är att bidra till en kunskapsutveckling som kan göra att svensk naturgasdistri- bution sker på ett tekniskt/ekonomiskt effektivt sätt. På kort sikt är målet att åstadkomma en höjning av den natur— gasinriktade distributionsforskningens metodiska och teoretiska nivå.

Den under innevarande forskningsperiod påbörjade uppbygg- naden av kunskapscentra bör fortsätta och förstärkas. De centra som avses är Studsvik och Lunds tekniska högskola; Institutionerna för elektrisk mätteknik, driftteknik samt värme och kraft.

Samhällets behov av grundläggande kompetensuppbyggnad inom teknikområdet bör kunna klaras av dessa kunskapscentra såväl på kort (3-6 år) som lång (15-20 år) sikt.

Behovet av tillämpningsinriktad forskning bör även på kort sikt till stor del tillgodoses genom statliga insatser via dessa centra. På längre sikt bör dock övervägas om inte branschen skulle kunna ta ett större ansvar för de mer tillämpningsinriktade forsknings- och utvecklingsinsatser- na.

Det fortsatta forsknings- och utvecklingsarbetet bör in- riktas på systemtekniska och distributionstekniska frågor samt frågor kring komponent- och mätteknik.

De insatser som kan bli aktuella inom systemtekniken rör systemutformning. utveckling av drift- och optimerings- strategier, säkerhets- och normfrågor samt drifttekniska frågor. Inom distributions- och transmissionstekniken bör tyngdpunkten läggas på insatser inom områdena anlägg— , nings- och materialteknik samt underhållsteknik. Vad gäller komponent- och mätteknik bör tyngdpunkten läggas på insatser som rör säkerhetsteknik. reglerteknik samt

mät- och mätarteknik. '

0974:

Under perioden bör en del av forskningsresultaten kunna ge upphov till utvecklingsinsatser som resulterar i pilot- projekt.

Teknikutvecklingsinsatser - i huvudsak finansierade via energiteknikfonden - som kan bli aktuella under perioden rör styr- och reglerteknisk utveckling och provning av mätteknisk utrustning.

De forskningsinsatser som bör genomföras under perioden 1990-93 avser såväl grundläggande kompetensuppbyggnad _ vid LTH och Studsvik - som tillämpad forskning.

Totalt för insatser inom teknikområdet naturgasdistribu— tion under bå 1990-93 beräknas

o Grundläggande forskning 5 Mkr o Tillämpad FoU 2 Mkr o Teknikutveckling (4) *) 1 Mkr

SUMMA 8 Mkr

*) Varav 3 Mkr finansieras via energiteknikfonden

LAGRING

Användning av gaslager förekommer för närvarande i mycket begränsad omfattning i Sverige. En mer omfattande intro— duktion av naturgas kommer dock att kräva ökade möjlig— heter att lagra gas.

Lagrens miljömässiga betydelse är kanske främst att de skapar sådana förutsättningar att fossileldning kan und- vikas vid toppbelastning i värme- och elproduktionsanlägg— ningar.

Struktur och aktörer

vid sidan av högskoleforskningen - som i huvudsak bedrivs vid CTH bedrivs utvecklingsarbete av Vattenfall samt några konsult- och entreprenadföretag inom bergbranschen.

Samverkan mellan högskolan och övriga aktörer pågår; hög— skolan ansvarar för grundläggande kompetensuppbyggnad (vilket kommer branschen tillgodo bl a i form av kompe- tenta tekniker) medan kraft— och byggnadsindustrins in— satser avser mer tillämpad forskning samt ren teknik- och produktutveckling.

rurslgansläger

De tekniker som används för storskalig lagring av naturgas utomlands är bl a lagring i salthorster och akvifärer, i tömda olje- och gasfält samt i form av LNG (flytande naturgas). LNG-lager är oberoende av geologiska för— hållanden och kan därför i princip tillämpas även i Sverige. Däremot kan övriga tekniker inte utnyttjas pga att Sverige har andra geologiska förhållanden. Vår berg- grund domineras av kristallina bergarter som granit och gnejs. Utvecklingen har därför, vad gäller storskalig lagring av naturgas i Sverige. inriktats tekniska lös- ningar för bergrumslagring.

Sett i ett internationellt perspektiv ligger Sverige i forskningsfronten när det gäller tekniska lösningar som baseras på bergrumslagring.

Forskning kring tekniken att spränga ut höga rum med lång— | hålsborrning och sk skivpallar pågår idag vid gruvbolagen & och vid högskolan i Luleå. Studier av lämplig utformning _ av vattenridåer runt bergrum på stort djup pågår vid Chalmers tekniska högskola. Forskning kring injekterings— teknik för finsprickigt berg pågår vid högskolan i Luleå samt vid tekniska högskolan i Stockholm och vid Chalmers tekniska högskola. Utvecklingsinsatser inom detta område görs även av Vattenfall. Forskning bedrivs vid högskolorna även av- seende sprutbetong med speciell armering, vidhäftning och dränering.

Inom Sydkraft och Vattenfall bedrivs utrednings— och ut- vecklingsverksamhet rörande gaslagring. En del av verksam- heten är inriktad mot studier av oika typer av inklädda lager med avseende på täthet, deformation, tryckupptag— ningsförmåga, beständighet och dränering. Även säkerhets— frågor och alternativa utformningar av inklädda lager studeras.

Det statligt finansierade forsknings- och utvecklings- arbetet - som skall ses som ett komplement till branschens FoU-arbete - kommer under perioden att vara inriktat på system— och lagerteknik. Vid institutionen för geoteknik inom CTH har inom ett av energiverket finansierat ram- program påbörjats insatser av system— och lagerteknisk karaktär. övriga forsknings— och utvecklinginsatser som inte enbart har relevans för gaslagring men ändå är av betydelse för naturgaslagring, t ex forskning kring injektering och armering i bergrum. finansieras på annat sätt. Huvuddelen av nuvarande forskningsprogram är av karaktären grundläggande kompetensuppbyggnad.

Lasertekaiska fOLSkninQSÅnsatser_1299—23

Målet för forskningsverksamheten är att dels utbilda kompetenta tekniker och forskare som kan verka inom branschen. dels åstadkomma tekniklösningar för lagring av gas.

Påbörjad uppbyggnad av ett kunskapscentra vid CTH bör fortsätta och möjligen förstärkas något, Avsikten är att CTH som tillsammans med övriga aktörer bör kunna täcka i stort sett hela forskningsområdet - skall svara för samhällets behov av grundläggande kompetensuppbyggnad inom teknikområdet såväl på kort (3-6 år) som lång (ls-20 år) sikt.

Behovet av mer tillämpade forsknings- och utvecklings— insatser bör till viss del tillgodoses via högskolorna men i huvudsak genom övriga aktörer som Vattenfall, Swedegas, Sydkraft m fl.

Internationellt samarbete kommer under perioden att ske med Norge och Finland, möjligen också Frankrike och USA.

Under kommande forskningsperiod bör insatserna inriktas på forskning kring naturgaslagring i oinklädda bergrum på stort djup med grundvattentryck, LNG i isolerade bergrum, naturgas i grunda tätade bergrum och kylda bergrum med högt tryck.

Under perioden kommer teknikutvecklingsinsatser att genom— föras i syfte att testa olika tekniska lösningar.

De forskningsinsatser som bör genomföras under perioden 1990-93 avser såväl grundläggande FoU-arbeten, i form av ramprogram vid CTH, som tillämpad forskning i specifika projekt i samarbete mellan högskolan och andra aktörer.

o Grundläggande forskning 3 Mkr o Tillämpad FoU 1 Mkr o Teknikutveckling (4) *) 1 Mkr

SUMMA 5 Mkr

*) Varav 3 Mkr finansieras via energiteknikfonden.

0974!

Geotermi

Inom teknikområdet geotermi behandlas frågor kring HDR—teknik (Hot Dry Rock), krosszonteknik samt borrning i sedimentära lager. _nersi; Qca miljömässig beta/delse

Geotermi utnyttjas i samband med värmepumpar i ett par kommersiella enheter i Sverige. Den energimässiga betydel- sen för landet är liten.

Potentialen för värme som hämtas ur sedimentära bergarter är begränsad i Sverige. Utnyttjande av geotermi i kristal- lint berg kräver särskild teknik - HDR- och krosszons— teknik - men ger volymmässigt större potential.

Geotermi i kristallint berg kan ännu inte värderas ekono- miskt.

En ökad användning av geotermi för uppvärmningsändamål är miljömässigt av godo eftersom geotermin ersätter antingen fossileldning eller el. Struktgr_ogh_aktörgr

Verksamheten saknar starka aktörer och drivs huvudsakligen av forskare och konsulter som söker utveckla teknik.

Geotermi i sedimentära bergarter är närmast etablerad och eventuellt vidare kommersialisering påverkas endast marginellt av statliga insatser.

Utvecklingen av geotermi i kristallint berg är helt av- hängig av statlig FoU-verksamhet.

tune-kaneläset

FoU—insatserna inom teknikområdet har i huvudsak varit inriktade på den s k HDR-tekniken. krosszontekniken samt borrning i sedimentära lager.

Med HDR-teknik (Hot Dry Rock-teknik) avses en metod som används för att på konstgjord väg åstadkomma uppspräckning av torrt kristallint berg (granit och gnejs), dvs berg utan vattenförande sprickor. Genom det uppspräckta området leds vatten som tar upp den värme som produceras i jord- skorpan främst i samband med radioaktivt sönderfall av uran, torium och kalium. Tekniken är ännu outvecklad.

Krosszontekniken går ut på att söka upp vattenförande zoner med naturliga sprickor och på liknande sätt som i HDR-tekniken åstadkomma en värmeväxling mellan vatten och berg. Tekniken är ännu inte kommersiell.

Borrning i sedimentära lager (vattenförande sandsten) syftar till att via djupa borrhål utnyttja värmen i det vattenförande skiktet..Det varma vattnet leds via led- ningar upp till en värmeväxlare där värmen utvinns. (Hittills har temperaturen varit så låg att värmepump erfordrats för praktisk tillämpning). Därefter leds det avkylda vattnet ner i injektionshål där det trycks till— baka till ungefär samma djup som uttaget skedde. Tekniken har prövats i full skala.

Internationellt sett anses kunskapsnivån hos de svenska institutioner som arbetar med geotermi vara god.

uuxarande forskningsereqram

Forskning inom området geotermi har hittills utförts främst vid CTH och LTH men också av konsultföretag.

Under innevarande forskningsperiod arbetar man vid CTH, institutionen för geoteknik med HDR-tekniken medan Sveriges geologiska AB (SGAB) tillsammans med Hagkonsult arbetar med krosszontekniken. När det gäller borrning i sedimentära lager så genomförs insatser vid LTH, avdel— ningen för teknisk geologi.

Huvudinriktningen inom HDR- och krosszontekniken är att grundläggande studera förutsättningarna för geotermi-tek- nik i kristallint berg. Detta innebär arbete inom mikro— seismik, bergspänning, teknik för uppspräckning_av berg, hydrogeologi mm. Vidare krävs utveckling av metoder för lokalisering av krosszoner. Avsikten med insatserna är at— skapa underlag för utvärdering av kostnader och potential för tekniken.

För geotermin i sedimentära bergarter begränsas insatserna till utvärderingar och att följa den internationella ut- vecklingen.

Totalt beräknas ca 6 Mkr komma att anslås för forskningen om geotermi under perioden.

forsrnins eeh utreskling_1299—23

Under kommande period bör insatserna avseende geotermi- teknik i kristallint berg kunna minskas något men ha ungefär samma inriktning som nu. Det bör vara möjligt att CTH som svarar för nuvarande forskning inom HDR—området även svarar för insatserna inom krosszontekniken som har stora beröringspunkter med HDR-tekniken.

. . .. _ ? Insatserna avseende borrning 1 sedimentara lager bor ha [

samma omfattning och inriktning som under innevarande period.

Totalt för insatser inom teknikområdet Geotermi under bå 1990—93 beräknas

o Grundläggande och tillämpad FoU

o Teknikutveckling

SUMMA

Insatsplan Värmeteknik

Insatserna inom kunskapsområdet Värmeteknik som utgörs av fem teknikområden - kan karakteriseras dels som grundlägg- ande forskning dels som tillämpad forskning dels som teknikutveckling.

Totalt för området Värmeteknik under bå 1990-93 beräknas

o Fjärrvärmeteknik 20 Mkr

o Solvärme och lagring 10 Mkr

o Värmepumpteknik 13 Mkr o Naturgasdistribution och

lagring 13 Mkr

o Geotermi 4 Mkr

60 Mkr

0974!

l. Insatsnivå 70 Mkr En ökning av insatsnivån med 10 Mkr för perioden 1990-93 från 60 Mkr till 70 Mkr inom det värmtekniska området innebär att energiverket kan medverka till en uppbyggnad av laboratorieutrustning vid de institutioner som har ram- program eller har tilldelats tjänster. Det är fråga om provningsapparatur och mätutrustning samt mjuk— och hård- vara för beräkningar och utvärderingar av pilotprojekt.

2. Insatsnivå 55 Mkr

Om insatsnivån sänks med 5 Mkr för perioden 1990—93 från 60 Mkr till 55 Mkr inom det värmetekniska området skulle det innebära att de institutioner, främst inom det natur- gastekniska området - som för närvarande håller på att bygga upp sin verksamhet utifrån gällande forsknings— program måste avbryta pågående rekrytering av forskare. Det är då tveksamt om tillräckligt många och kompetenta ingenjörer i tid kan utexamineras inom det expanderande gastekniska området.

En sänkning av insatsnivån med ytterligare 5 Mkr från 60 Mkr till 50 innebär att flera av de kunskapscentra som byggts upp under tidigare period blir för små för att kunna arbeta på ett rationellt sätt.

STATENS ENERGIVERK EFU KEP

1. Energimässig och miljömässig betydelse

Forskning om kommunal energiplanering berör alla de områ- den där kommunerna ansvarar för eller kan påverka energi— planeringen. Energitillförseln för fjärrvärmeproduktion är ca 45 TWh. Kommunerna distribuerar också 90 TWh el. Kommu— nernas energiplanering påverkar närmiljön. främst genom att påverka utsläpp till luften från fjärrvärmeproduktion och genom att kunna styra utformning av individuell upp- värmning i nybyggnation.

Struktur och aktörer

Energiforskningsnämnden. EFN, gjorde 1984 en utvärdering rörande forskning om kommunal energiplanering. Utvärde- ringen visade att många av de forskningsprojekt som dit- tills genomförts metodmässigt inte var av särskilt hög standard. Forskningsprojektens resultat var vidare också alltför sällan generaliserbara. Efn föreslog därför att de organ som på olika sätt var inblandade med finansiering av forskningsprojekt eller utredningsverksamhet inom energi- området borde samverka för att närmare klargöra huruvida en fortsatt satsning inom området borde utföras och hur den i så fall skulle göras mer stringent.

Representanter för Statens energiverk. Efn och Byggforsk— ningsrådet. BFR, träffades därför ett flertal gånger under 1984 och 1985 för att tillsammans med forskare och kommu- nala representanter diskutera hur forskningen borde utfor— mas i framtiden.

Man kunde bland annat konstatera att Efn finansierade ett antal projekt som handlade om kommunal energiplanering. men att Efn inte disponerade över några ytterligare medel för studier inom detta område. Man kunde också notera att energiverket inte heller hade några forskningsmedel inom detta område samt att de medel som BFR förfogade över återfanns inom området kommunal planering. vilket innebar att medlen främst var avsedda för sådan energiplanering med koppling till den fysiska planeringen.

Det fanns en risk för att forskning om kommunal energi— planering inte kom till stånd i framtiden. Detta ledde till två konkreta slutsatser och åtgärder.

0126a

För det första att det fanns anledning att göra en samlad redovisning av kunskapsläget inom området kommunal energi— planering. Förslagsvis genom att tillsammans publicera en antologi om kommunal energiplanering. Så kom också att ske. Arbetet blev långvarigt och många engagerades i det. 1988 publicerades så antologin "Perspektiv på kommunal energiplanering en antologi" Statens energiverk. Bygg— forskningsrådet, Energiforsknigsnämnden.

Men det fanns också anledning att förutom framtagandet av antologin se längre fram och ha siktet inställt på en viss fortsatt forskning om kommunal energiplanering. En forsk— ning som borde bedrivas vid sidan av dels statens energi— verks utredningsverksamhet. dels byggforskningsrådets mer bebyggelseanknutna planeringsforskning.

På grund av forskningsområdets karaktär fanns det inte forskningsmiljöer som under lång tid kunde bygga upp en kompetens inom området kommunal energiplanering. Däremot pågick forskningsprojekt inom flera samhällsvetenskapliga discipliner, exempelvis Statsvetenskapliga institutioner. institutioner för organistions— och planeringsteori med mera. där energifrågorna utgjorde ett tillämpningsområde. Det ansågs beklagligt om man inom energisektörn helt skul— le släppa de påverkansmöjligheter man hittills haft att initiera forskningsprojekt med inriktning på energi. För att främja den fortsatta forskningen om kommunal energi— planering ansågs det som angeläget att ett'särskilt forsk— ningsprogram skulle upprättas. Ett förslag till ett tre- årigt forskningsprogram togs fram under 1985. Efter detta hade man ett flertal möten där man diskuterade och för- bättrade förslaget.

Ett informationsblad benämnt "Program för forskning om och för kommunal energiplanering" har tagits fram, vilket ock— så bifogas. Efn och BFR har yttrat sig över programinne- hållet. Varken Efn och BFR har haft några invändningar emot programbeskrivningen. Efn betonar dock att en förut— sättning för ett fungerande samråd mellan myndigheterna är att beslutsprocessen för de enskilda ärendena inte får bli komplicerad eller ta lång tid.

Under innevarande forskningsperiod har anslaget varit 1 Mkr/år

3. Kunskapsläget Forskning bedrivs och har bedrivits vid fler högskolor och universitet. Under 1987/88 och 1988/89 har några ansök— ningar inkommit till verket.

01263

4. Nuvarande energiforskningsprogram

Forskningsområdet kommunal energiplanering har getts en vid tolkning. Häri ryms frågor om politik. planering, administration och beslut avseende kommunernas verksamhet inom energiområdet. liksom studier av utfallet av olika kommunala energiengagemang. De kommunala energifrågor som studeras bör alltså avse ett stort område, och i någon mening vara strategiska eller åtminstone relativt "poli- tiknära".

Den samhällsekonomiska effektiviteten i energisystemet är en av utgångspunkterna för forskningsprogrammet. Forsk- ningen kan härvid bli såväl beskrivande som föreskrivande. Den kan antingen handla om kommunal energiplanering. exem- pelvis kan man kartlägga ineffektiva inslag i den energi- planering som bedrivits, eller vara för kommunal energi- planering genom att man till exempel utvecklar metoder för att förbättra effektiviteten.

En viktig utgångspunkt för forskningen inom området bör vara att resultaten ska vara giltiga för flera kommuner. Kravet på generaliserbarhet gäller då särskilt den gren av forskningen som är ämnad att ta fram metoder och hjälp— medel för kommunernas planering.

5. Förslag till forskningsprogram 1990—93

Oförändrande insatser föreslås. d v s 1 Mkr/år. Inrikt— ningen föreslås oförändrad och i enlighet med punkt 4. Under 3— årsperioden bör omfattningen av och inriktningen på forskningen inom detta område utvärderas.

_453_ ATENS ENERGIVERK 1988-11-25

PLANERING AV ENERGIFORSKNINGEN MED BEAKTANDE AV KLIMATPÅ- VERKANDE GASER

Klimatförändringar och påverkan på ozonskiktet

Värmeutstrålningen från marken och haven är betydligt större än den värmestrålning som slipper ut mot universum. Det beror på att värmestrålningen på vägen upp genom at— mosfärens nedersta luftlager (troposfären) absorberas av ett antal gaser som finns naturligen. främst vattenånga, koldioxid (C02) ozon (03). metan (CHq) och lustgas

(NZO).

Koncentrationen av dessa gaser. bortsett från vattenånga, ökar i atmosfären på grund av mänskliga aktiviteter. Till detta kommer utsläppen av klorfluorkolväten (CFC). en gas med värmeabsorberande egenskaper, helt framställd av män— niskan.

Det är nu allmänt accepterat att om koncentrationen av dessa 5 k växthusgaser fortsätter att öka i atmosfären kommer detta att leda till att jordens medeltemperatur stiger. Konsekvenserna kan bli allvarliga med en förskjut— ning av klimatzoner. ökad torka i känsliga områden och en höjning av havsnivån.

Förändringarna kan komma snabbt. Hittills har havens trög- het. dvs förmåga att lagra värme. fördröjt processen. Re— dan under de närmaste åren fram till sekelskiftet kan de verkliga följderna av de ökade utsläppen komma att visa

sig.

Olika modeller för beräkning av förändringar i temperatu- ren har utarbetats. Modellberäkningarna är dock osäkra och temperaturförändringen svår att förutsäga. Klimatet är ett komplicerat system och jorden rymmer många skilda klimat— zoner. Det är också oklart hur känslig naturen är. olika scenarier har därför redovisats.

I en sammanfattande rapport (Beijerinstitutet) från två internationella workshop om klimatförändringar beskrivs tre tänkbara utvecklingslinjer fram till år 2100 (fig 1). Medelalternativet. som grundas på dagens utsläpp av kli— matpåverkande gaser. en reduktion av CFC i enlighet med Montrealöverenskommelsen och en måttligt klimatkänslighet antas medföra en temperaturökning med 0.30C per årtionde. Högeffektalternativet. som utgår från större utsläpp av klimatpåverkade gaser än i dag och att klimatet är starkt känsligt för störningar. antas leda till en global tempe— raturökning med 0.80C per årtionde. Lågeffektalternativet. som baseras på en kraftig begränsning av emissionerna och liten klimatkänslighet. antas ge en temperaturökning med 0.060C per årtionde.

Den kraftigaste förändringen i temperaturen sker sannolikt vintertid. vid höga latituder på norra halvklotet. Till mitten av nästa århundrade kan medeltemperaturen vintertid vid våra breddgrader vara soc högre än i dag eller ännu mer. Förändringar i nederbörden kan komma i form av ökad nederbörd vintertid vid höga latituder. intensiv regn i tropiska områden och minskad nederbörd i varma och torra områden.

som en följd av högre medeltemperatur väntas havsnivån stiga. Beräkningar tyder på att havsnivån vid mitten av nästa århundrade kan ha höjts med 30 cm. men ökningen kan bli så mycket som 1.5 m (fig. 2).

Sedan mitten av 1800—talet uppskattas jordens medeltempe— ratur ha ökat med 0.700. Man vet inte om detta är naturli— ga variationer eller en konsekvens av de antropogena ut— släppen. Modellberäkningar (Bolin) antyder att koncentra— tionen av klimatpåverkande gaser i atmosfären idag skulle ge en global temperaturökning med 1.50C. Det är dubbelt så mycket som observerats. Förklaringar till skillnaden kan vara att ökningen i temperatur förskjuts i tiden till följd av havens förmåga att lagra värme. Det skulle i så fall betyda att jordens medeltemperatur kommer att fort— sätta att öka även om de antropogena utsläppen av klimat— påverkade gaser upphör.

I troposfären, dvs atmosfärens nedersta luftlager mellan 0—10 km. påverkar ozon Värmeutstrålningen från jorden. Förhöjda halter ozon kan här också leda till skador på växtligheten. I stratosfären, skiktet mellan 10—50 km. ut— gör ozon däremot ett livsviktigt skydd genom att absorbera den ultravioletta strålningen från solen.

Ozon bildas i stratosfären genom att solstrålningen sön— derdelar syremolekyler till syreatomer. Dessa förenar sig sedan i sin tur med syremolekyler och bildar ozon. Ungefär 90 % av ozonet i atmosfären finns i ett skikt mellan 15 och 20 kilometer.

1015L

Under de senaste åren har förändringar i ozonskiktet i stratosfären kunnat konstateras. Över Antarktis bildas år— ligen hål i ozonskiktet. Uttunningen varar under en 4—6 veckors period från början av september. vid slutet av september börjar hålet fyllas ut genom att ozon från södra halvklotet transporteras till sydpolen. Även utanför den antarktiska regionen minskar ozonskiktet i stratosfären. På breddgrader mellan 300 N och 640 N beräknas halten ha minskat med mellan 1.7 och 3 %. Förändringen är störst vintertid vid höga latituder.

Den viktigaste orsaken till dessa förändringar tros vara kemiska reaktioner med klor från klorfluorkolväten (CFC). Atmosfärslivslängden för de viktigaste CFC—föreningarna ligger mellan 80 och 170 år. Det betyder att inverkan på ozonskiktet kommer att kvarstå även om utsläppen upphör. Även kvävemonoxid kan kemiskt bryta ned stratosfäriskt ozon. Kvävemonoxid bildas i statosfären från lustgas (NZO) som har tillräcklig kemisk stabilitet för att kunna transpor— teras högt upp i atmosfären.

I september 1987 skrev representanter från mer än 30 nationer under det sk Montreal—protokollet. Det innebär att CFC—produktionen kommer att frysas vid 1986 års nivå efter 1989 och produktionen halveras före 1999. Sverige har beslutat att CFC—användningen skall halveras till 1990 och helt upphöra vid all nyproduktion av varor och anlägg— ningar vid utgången av 1994.

Olika spårgasers betydelse

De olika spårgasernas inverkan på jordens värmebalans be— stäms av de specifika utsläppens storlek och gasernas vär— meabsorberande egenskaper. De enskilda gasernas relativa betydelse när det gäller förändringar i medeltemperaturen redovisas i tabell 1 (Bolin). Bedömningen baseras på en uppskattning av de antropogena utsläppen idag och i en framtid.

Tabell 1.

År Relativ inverkan på tempefäturen (%) COZ CHq 03 "20 CFC

1988 55 24 6 3 12 2030 51 16 7 5 21

Det största bidraget härrör från ökningen av koldioxidkon— centrationen i atmosfären (vattenånga undantaget). Därnäst kommer metan och klorfluorkolväten.

1015L

yattenånga är den viktigaste atmosfäriska växthusgasen. Vattenångkoncentrationen i atmosfären (troposfären) styrs av atmosfärens temperatur och av förångnings— och kondensa— tionscykeln. Koncentrationen av atmosfärisk vattenånga tycks inte förändras av mänskliga aktiviteter. som fallet är med övriga klimatpåverkade spårgaser.

Kgldioxid bildas vid biologisk respiration till lands och i haven. nedbrytning av biologiskt material samt vid förbrän- ning av material innehållande kol. Naturliga sänkor för koldioxid omfattar upptagning och införlivande av koldioxid i den levande biosfären via fotosyntes. Vidare löser sig koldioxid i haven med påföljande bildning av karbonatmine- raler. t ex kalksten och dolomit. Koldioxid är kemiskt in— aktiv i atmosfären vilket betyder att det inte finns några egentliga atmosfäriska sänkor.

Koldioxidkoncentrationen i atmosfären ökar med ca 0.4 % per år. Koncentrationen uppgår idag till ca 345 ppm. I mitten av förra århundradet var koncentrationen mellan 265 och 285 ppm. De viktigaste orsakerna till dessa förändringar är förbränning av fossila bränslen samt skogsavverkning.

Energianvändningen i världen (1986) fördelas på kol 24 %. olja 41 %. naturgas 17 %. vattenkraft 2 %. kärnkraft 2 % samt biobränslen 15 %. Världens nuvarande energikonsumtion täcks således till 80 % av fossila bränslen. Den årliga emissionen av koldioxid från förbränning av kol. olja och gas har uppskattats till totalt 5.1 GtC per år (GtC = 109 ton kol). Uppskattningarna avseende bidraget från skogsav- verkning är osäkra. Avverkning av bl a den tropiska regn— skogen och förändrad markanvändning beräknas leda till kol— dioxidutsläpp motsvarande mellan 0,8 och 2.4 GtC per år. Andra källor är cementtillverkning. som bidrar med ca 0.5 GtC per år.

Utsläppen av koldioxid i Sverige har beräknats av natur— vårdsverket tabell 2. (I beräkningarna ingår inte förbränn ning av biobränslen.) De totala utsläppen beräknas till ca 17 miljoner ton per år. Det motsvarar ungefär 0.2 % av de antropogena utsläppen i världen.

Tabell 2.

Källa Milj ton C/år

Mobila källor Industrins förbränning Fjärrvärme och el— produktion Bostäder och service Industrins processer

OUJNUJG Q&QOH

Summa

Utsläppen av koldioxid är relaterade till bränslenas kemis— ka sammansättning. Räknat som gram COZ/MJ är utsläppen från förbränning av naturgas 51 g. olja 78 g. kol 92 g. torv 95 g samt deponigas 95 g. En övergång från kol— och oljeeldning till naturgas skulle således minska koldioxidutsläppen. Om all kol— och oljeeldning hypotetiskt skulle ersättas med naturgas minskar koldioxidutsläppen med ca 30 %. Modellberäkningar antyder att en sådan åtgärd skulle minska temperaturstegringen mellan åren 1988 och 2030 med ca 0.30C (Bolin).

Frågan om hur klimatet skulle påverkas av en snabb kärn— kraftavveckling har studerats av Meteorologiska institutio— nen vid Stockholms universitet (Rodhe). Modellberäkningar visa att en omedelbar övergång från kärnkraft till kolkon— denskraft skulle få mycket liten effekt på klimatet i Sverige och världen. Bara en tusendels grads förhöjning av medeltemperaturen år 2010. Om hela världens kärnkraft snabbavvecklas samt en tänkt framtida satsning på kärnkraft uteblir och ersätts med koleldning skulle troligen den glo— bala medeltemperatur år 2025 ha ökat med ca 0.1”C.

Klorfluorkolväten används i många olika sammanhang bl a för rengöring. som arbetsmedia i kylskåp och värmepumpar, vid tillverkning av skumplast och som drivgas i sprayflaskor. Koncentrationen av CFC i atmosfären har ökat och var för de två CFC—föreningarna CFC—ll och CFC—12 år 1985 ca 0.22 ppb respektive 0.39 ppb. ökningstakten är 5—6 % per år. men väntas minska som ett resultat av överenskommelsen om en internationell begränsning.

Metan bildas naturligt genom olika biologiska processer. De antopogena utsläppen har dock ökat kraftigt. Mätningar gjorda i isprover visar att koncentrationen av metan i at— mosfären har ökat exponentiellt från 0.7 ppm under 1700—ta— let till ca 1.6 ppm idag. Livslängden för metan i atmosfä— ren uppskattas till ca 10 år.

De huvudsakliga källorna till metan är djurhushållning. risodling. naturliga sumpmarker. biomassabränder, fyllnads— massa, deponier samt utvinning av gas och kol. Uppskatt— ningarna avseende de enskilda bidragen är osäkra. Risodling bedöms vara en betydande källa. Ungefär 10 % kan härröra från gas och kolutvinning. Möjligheterna att minska metan— utsläppen är begränsade eftersom utsläppen i hög grad hän— ger samman med befolkningstillväxten. Utsläppen i samband med naturgasutvinning och från deponier skulle dock i-viss utsträckning kunna kontrolleras.

Lustgas påverkar liksom klorfluorkolväten både jordens vär— mebalans och ozonskiktet i statosfären. Lustgas förekommer naturligt och bildas genom biologiska processer i mark och hav. På senare tid har man uppmärksammat att koncentratio— nen i atmosfären ökat. De globala utsläppen av lustgas be— räknas idag till mellan 9 och 22 miljoner ton kväve (N) per år. De naturliga utsläppen bedöms uppgå till 5—13 miljoner ton och de antropogena till 4—10 miljoner ton årligen. De antropogena utsläppen härrör från förbränning av fossila bränslen. biomassabränder, omvandling av land till jord— bruksmark samt konstgödning. Utsläppen från fossileldning har tidigare bedömts vara betydande. Dessa bedömningar bör— jar nu ifrågasättas sedan man konstaterat felaktigheter i utsläppsmätningarna.

Koncentrationen av lustgas i atmosfären ökar med ca 0.3 % per år. Vid mitten av 1800—talet beräknas halten har varit omkring 280 ppb. År 1960 hade koncentrationen ökat till 290 ppb. Nivån idag ligger strax över 300 ppb.

Lustgas är en stabil förening. Till skillnad från NO och N02 har lustgas en förmåga att tränga upp i stratosfären. Beräkningar tyder på att 5 % av lustgasutsläppen når stra— tosfären. Livslängden i atmosfären är lång. omkring 100 år.

I stratosfären fotooxideras NZO med fria syreradikaler

och bildar NO. som i sin tur sönderdelar ozon. Reaktionen bildar ett kretslopp där ozon bryts ned till vanliga syre— molekyler utan att kväveoxiden förbrukas. Modellberäkningar indikerar att en fortsatt ökning av lustgaskoncentrationen i atmosfären kommer att leda till att ozonskiktet minskar med 1.5 % under en femtioårsperiod.

Mätningar gjorda i Sverige (IVL) 1988 visar att utsläppen av lustgas kan bli stora vid förbränning i fluidiserade bäddar. ungefär 5 gånger högre än vid förbränning i andra” typer av anläggningar.

Ungefär 10 % av atmosfärens ozon finns i troposfären. Un— der naturliga förhållanden bildas ozon i de högre luftlag— ren för att transporteras ned till jordytan och där sönder- delas. Koncentrationen av ozon i troposfären ökar idag till följd av komplicerade atmosfärskemiska reaktioner där kol— väten. kväveoxider och kolmonoxid ingår. Koncentrationen av ozon i troposfären beräknas öka med 0.25 % per år.

1015L

Det finns. som redan framgått en lång rad olika orsaker till att koncentrationen av klimatpåverkande gaser ökar i atmosfären. Bidragande orsaker är bl a det moderna samhäl— lets behov av energi. befolkningstillväxten. förändrad markanvändning och en ohämmad skogsavverkning. Utsläppen av klimatpåverkade gaser är f n så stora att en förändring i jordens värmebalans förefaller oundviklig. Det är inte hel— ler sannolikt att utsläppen av koldioxid och vissa andra spårgaser på kort tid kommer att kunna skäras ned i någon väsentlig omfattning.

Handlingsalternativen inför framtiden består både av an— passning till de förändringar som kan komma och kraftfulla åtgärder för att successivt skära ned de antropogena ut— släppen av klimatpåverkade gaser. I båda fallen kommer de åtgärder som måste vidtas att bli mycket kostsamma.

En anpassning till förändringar i klimatet och havsnivån omfattar en lång rad åtgärder. Det kan röra sig om tekniska åtgärder för att skydda kuster och landområden. byggande av bevattningsanläggningar och förändringar i infrastrukturen. Det kan också röra sig om förändringar i jordbruks— och skogsproduktionen. övergång till andra grödor etc. I värsta fall kan befolkningsomflyttningar bli nödvändiga. Exakt vilka åtgärder som är aktuella och när dessa måste vidtas kan inte anges i dag.

Frågan om en begränsning av utsläppen av klimatpåverkande gaser börjar nu diskuteras även utanför en mer vetenskaplig krets. Politiska beslut har fattats. Internationellt har överenskommelse träffats om begränsning av användningen av klorfluorkolväten. Sverige har i detta avseende gått läng— re. I Sverige har riksdagen också nyligen uttalat att ut— släppen av koldioxid inte bör öka över dagens nivå. Ett program skall utarbetas för att minska utsläppen till den nivå som naturen tål. Regeringen har aviserat om avgifter på koldioxidutsläpp.

I vissa vetenskapliga arbeten har man försökt uppskatta vilka utsläppsbegränsningar som är nödvändiga för att tem— peraturökningen inte skall överstiga en viss nivå (Beijer— institutet). Ansträngningar att begränsa temperaturökningen till under 0,1 oC per årtionde omfattar åtgärder riktade både mot utsläppen av koldioxid och övriga växthusgaser. För att nå en sådan begränsning måste utsläppen skäras ned med upp mot två tredjedelar. Utsläppen av koldioxid från förbränning skulle troligen behöva minskas från dagens 5 GtC till 2 GtC per år.

Realismen i de bedömningar som görs beträffande möjlighe— terna att minska utsläppen och därmed mildra klimateffek— terna är långt ifrån självklar. Tekniska. ekonomiska. so— ciala och politiska faktorer kommer att avgöra hur långt man i praktiken når. Uppenbart är dock att forskning och teknisk utveckling inom energiområdet har en nyckelroll i detta sammanhang.

1015L

Det mesta tyder på att fossila bränslen kommer att finnas kvar i de internationella energisystemen under lång tid. Frågan om utveckling av effektivare elproduktionsprocesser och energisnålare teknik får därvid särskild betydelse. På längre sikt kan alternativa elproduktionsprocesser baserade på förnybara energikällor och övergång till bränslen som inte ger något nettotillskott av koldioxid få stor betydel— se.

Energiforskningens nuvarande omfattning och inrikt— ning __________________________

I det följande görs en genomgång av verkets energiforskning med utgångspunkt från klimatfrågorna.

Forskningsinsatserna inom statens energiverks ansvarsområde beräknas för perioden 1987—1990 komma att få en omfattning motsvarande ca 470 miljoner kronor. Verksamheten är indelad i 15 teknikområden på följande sätt.

Trädbränslen 40 Mkr Torvbränslen 40 Energiodling 50 Kol 10 Alternativa drivmedel 15 Förbränningsteknik 110 Förgasningsteknik 40 Fjärrvärmeteknik 25 Värmelagring. sol 10 Geotermi 5 Värmepumpsteknik 20 Naturgasdistribution och lagring lO- Värmekraftteknik 25 vindkraftteknik 45 Nya processer för elproduktion 23 Summa ca 470 Mkr

Ungefär hälften av dessa insatser avser forskning och ut— veckling inom sådana energitillförselområden som inte ger något nettotillskott av koldioxid. Även forskningen inom övriga områden har i ett eller annat avseende betydelse för klimatfrågorna. eftersom forskningen huvudsakligen är in— riktad mot att öka energieffektiviteten. underlätta över— gången till bränslen som är fördelaktiga ur koldioxidsyn— punkt (biobränslen. naturgas) samt mot att minska utsläppen av olika föroreningar bl a vissa klimatpåverkade spårgaser.

1015L

Forskningen om trädbränslen och energiskog är bl a inrik— tad mot de långsiktiga ekologiska förutsättningarna för trädbränsleuttag från skogen. studier av miljöeffekterna vid energiskogsodling. studier av odlingsmaterial och od— lingsmetoder. systematisk växtförädling samt teknisk ut— veckling av processer och maskiner för bl a skörd. tork— ning. lagring etc. Vad avser energigrödor är i första hand forskningen inriktad mot halm. Förbränning av trädbräns— len. energiskog och energigrödor ger ingen nettoökning av koldioxidkoncentrationen i atmosfären under förutsättning att energiuttaget inte är större än återväxten.

De statliga forsknings— och utvecklingsinsatserna inom torvområdet har varit betydande. Förutom teknikutveck— lingsinsatser har efterhand också grundläggande kunskaps— utveckling finansierats. I dag är forskningen i första hand inriktad mot-kunskapsutveckling kring torvbrytning. torvavvattning. studier av torvens materialegenskaper för att möjliggöra utveckling av bättre torvbränslen samt tek— nisk utveckling avseende brytningsmetoder och bränslebe- redning.

Kolpulvertekniken är kommersiellt etablerad i Sverige och i huvudsak baserad på importerad teknik. Den statligt fi— nansierade forskningen inom kolområdet har varit inriktad mot att bygga upp kompetensen i landet vad gäller karak— tärisering av kol. utveckla kol—vattenblandningar samt deltagande i internationell utvecklings— och testverksam- het. Under innevarande programperiod är verksamheten in— riktad mot att klarlägga mekanismerna och sambanden mellan bränsleegenskaper och bildningen och kontrollen av förore— ningar. Totalt utgör kolbränsleforskningen ca 2 % av ver— kets sammanlagda forskningsbudget.

Etanolproduktionen ur spannmål och andra jordbruksproduk— ter kan ske med etablerad teknik. Forskningen inom verkets ansvarsområde är i huvudsak inriktad mot etanolproduktion genom hydrolys av cellulosa och efterföljande jäsning av socker. Här finnas en potential för både teknisk och eko— nomisk utveckling. En successiv övergång från fossila drivmedel till alternativa drivmedel producerade ur bio— bränslen kan på sikt få viss betydelse.

1015L

Förbrännings— och förgasningsforskningen omfattar grund— läggande naturvetenskaplig förbrännings— och förgasnings— forskning. katalysforskning samt miljö— och teknikrelate— rad forskning. Den grundläggande naturvetenskapliga forsk— ningen är inriktad mot att skapa förståelse rörande pyro— lys— och förbränningsförloppet på atomär och molekylär ni— vå. studier av reaktionskinetiken samt energi— och mass— transporter. modellering av kemiska och fysikaliska för— lopp etc. Kunskaperna är ofta av allmängiltig natur och tillämpbara på ett flertal tekniker och bränslen. En inte oväsentlig del av den grundläggande förbränningsforskning— en utgår dock från studier av metan som modellbränsle. Na— turgasen får därmed en något framskjuten ställning.

Katalytiska fenomen är av stor betydelse för möjligheterna att selektivt och nyanserat styra in kemiska reaktioner på vägar som leder till bestämda slutprodukter och gör att oönskade biprodukter t ex miljöföroreningar undviks. Den forskning som statens energiverk stöder är dels av grund— läggande förståelsekaraktär. dels inriktad möt både grund— läggande och tillämpad forskning rörande katalytisk reduk— tion av i första hand kväveoxider. Vidare kan forskning som berör katalytisk reduktion av svaveloxider och kataly— tisk förbränning förutses.

Vikten av att förbränningen sker på ett miljöriktigt sätt är uppenbar. Utsläppen av bl a svavel— och kväveoxider, kvicksilver. kolväten av olika slag t ex klorerade kolvä— ten (dioxiner etc) kan orsaka allvarliga skador i miljön och påverka människors hälsa. Flera av dessa föroreningar ingår dessutom i komplicerade atmosfärskemiska reaktions— förlopp som leder till bildning av sekundära föroreningar. För att utsläppen skall kunna begränsas påtagligt krävs en bättre förståelse rörande reaktionsmekanismerna och kine— tiken i samband med bildning. omvandling och nedbrytning av olika föreningar i förbränningsprocessen och i rökgas— reningssystem.

Miljöfrågorna har en klar dominans i verkets forsknings— program. Särskild tonvikt har lagts vid forskning som syf— tar till att begränsa utsläppen av kväveoxider. svaveloxi— der samt föroreningar förknippade med avfallsförbränning. Under senare tid har speciell uppmärksamhet riktats mot frågan om bildning av lustgas vid förbränning. Flera forskningprojekt har inletts inom detta område. i första hand med inriktning mot fluidiserade bäddar.

Den tekniska forskningen och utvecklingen avseende olika förbränningstekniker drivs i huvudsak fram av kraven på att kunna elda olika bränslen på ett miljöriktigt sätt.

1015L

Förbränningsforskningen omfattar olika bränslen och för— bränningstekniker. Kol har hittills intagit en förhållan— devis stark ställning. men forskningen har primärt varit inriktad mot begränsning av utsläppen av svaveloxider. Ett undantag utgör verkets stöd till forskningen som syftar till en vidareutveckling av trycksatt fluidiserad för— bränning (PFBC).

PFBC—tekniken är i första hand anpassad till kol. Andra bränslen är knappast aktuella i de koncept som nu utveck— las och studeras inom industrin. Motivet för fortsatt stöd till forskning och teknikutveckling är att nästa genera— tion PFBC med delförgasning möjliggör kolbaserad elproduk— 'tion med hög elverkningsgrad (upp mot 50%) samt att det finns en stark svensk industri som är teknikledande. In— ternationellt är kolbaserad elproduktion en av de domine— rande produktionsformerna för el. Mycket pekar på att kolet även i ett längre perspektiv kommer att inta en stark ställning. Möjligheterna att producera el med hög verkningsgrad blir i det sammanhanget en väsentlig fråga bl a från klimatsynpunkt.

Rökgaskondensering har idag viss prioritet inom förbrän— ningsforskningen. Tekniken är aktuell vid förbränning av fuktiga bränslen eller bränslen med hög andel väte (t ex naturgas) i samband med värmeproduktion. Genom att konden— sera vattnet i rökgaserna och ta till vara energin som frigörs kan totala verkningsgraden förbättras påtagligt. Rökgaskondensering erbjuder således en möjlighet att mins— ka bränsleåtgången och därmed också utsläppen av förore— ningar.

Förgasning för omvandling av fasta material till gasformi— ga och vätskeformiga är en gammal teknik. som i samband med oljeprishöjningarna under 1970—talet fick förnyad ak— tualitet. Förgasningstekniken har dock haft svårt att visa sin tekniska och ekonomiska konkurrenskraft gentemot andra etablerade processer. I samband med elgenerering och andra industriella processer kan såväl prestanda som kostnader komma att bli fördelaktiga. Vid produktion av kraftvärme baserat på fasta bränslen. t ex biobränslen ger förgas— ningsprocessen möjligheter till höga elverkningsgrader i system utformade som kombinerade cykler. Från miljösyn- punkt erbjuder förgasning också betydande fördelar.

Även om förgasningtekniken tillämpats sedan länge är de grundläggande reaktionssambanden fortfarande okända. Detta har motiverat förhållandevis stora insatser från verkets sida. Avsikten är att ta fram underlag som möjliggör en vidare utveckling där förgasningens potential till fullo kan utnyttjas. I detta arbete ingår bl a studier av gas— rening och tjärnedbrytning vilket har betydelse för möj— ligheterna att producera el i gasmotorer. Sammantaget är forskningen inom förgasningsprogrammet huvudsakligen in— riktad mot grundläggande forskning och teknisk utveckling av generell karaktär. Det finns också en tydlig markering av inriktningen mot inhemska bränslen och avfall. Kol spe— lar en underordnad roll.

El—QCQ !ägmgtgknit

Inom kunskapsområdet Värmeteknik behandlas frågor som rör produktion. lagring och distribution av värme. De teknik— områden som ingår är fjärrvärme. geotermi. solvärme. vär— melagring. värmepumpteknik samt naturgasdistribution och naturgaslagring. Samtliga dessa områden har på ett eller annat sätt betydelse för möjligheterna att minska utsläp— pen av klimatpåverkande gaser. Störst betydelse på kort sikt har insatserna som omfattar värmepumpar och naturgas. På längre sikt kan solvärme och geotermi komma att få viss betydelse i det svenska energisystemet.

Inom värmepumpområdet behandlas allmän värmepumpteknik. alternativa processer och arbetsmedier. I huvudsak syftar insatserna till effektivisering av befintlig värm—pumptek— nik och utveckling av icke eldrivna värmepumpar samt nya miljövänliga medier. Särskilt den sista frågan har hög prioritet.

De utvecklingsfrågor som är aktuella inom fjärrvärmeområ— det rör i huvudsak systemteknik. distributionsteknik samt abonnent— och mätteknik. Insatserna inom området syftar till att dels effektivisera befintlig teknik, dels utveck— la nya system och komponenter.

Forskningen avseende geotermi behandlar HDR— och krosszon— teknikerna samt djupborrning i sedimentära lager. Syftet är. förutom att åstadkomma en långsiktig kunskapsuppbygg— nad. att få fram ett underlag för bedömning av potentialen inom uppvärmningsområdet.

Inom solvärmeområdet behandlas system—. komponent— och mättekniska frågor. Inom lagringsområdet behandlas i hu— vudsak termohydrauliska frågor. Insatserna inom dessa om— råden är i huvudsak av karaktären långsiktig kunskapsdpp— byggnad.

lOlSL

Forskningen rörande naturgas är inriktad mot system— och distributionsteknik, mättekniska frågor samt lagerteknik. Insatserna har i huvudsak karaktären av långsiktig kun— skapsuppbyggnad.

Värmekraft/kraftvärmeforskningen omfattar produktion av elkraft eller kombinerad el och värme ur bränslen med ter— miska processer. Målet är att utveckla kunskapen om sådan ny teknik för elproduktion. som kan främja omställningen av elsystemet vid kärnkraftsavvecklingen och skapa teknis— ka förutsättningar för att minska miljöpåverkan. Kraftvär— meteknik och användning av inhemska bränslen för elproduk— tion betonas. Forskning med inriktning mot användning av naturgas för elproduktion har startat under innevarande treårsperiod och kommer att utvecklas ytterligare. Samman- taget omfattar forskningen bl a studier av turbulent strömning och värmeöverföring i turbiner. högtemperaturma— terial. särskilt keramer. reglering av energisystem samt integration av ny elproduktion i elsystemet.

Området nya processer för elproduktion avser teknik som befinner sig tidigt i utvecklingskedjan och som först på längre sikt kan få betydelse. Verket stöder idag insatser rörande bränsleceller. solceller. termisk solkraft. våg— kraft, termojonomvandling. MHD och vissa övriga tekniker.

Tyngdpunkten i verkets satsningar rörande nya processer ligger inom området bränsleceller. Sverige har här en lång tradition. Såväl staten som industrin har stött utveck— lingen. främst inom alkalicellområdet. Bränslecelltekniken för kraft— och kraftvärmeproduktion erbjuder intressanta möjligheter i framtiden. Naturgas är ett lämpligt bränsle. Miljöegenskaperna är fördelaktiga och elverkningsgraden hög. Moduluppbyggnad möjliggör att anläggningar för t ex naturgas kan uppföras i ett brett effektintervall. 10 kW—lo MW. vilket är gynnsamt för småskalig kraftvärme.

Ett tioårigt statligt engagemang i utveckling och utvärde— ring av stora vindkraftaggregat har lett till att Sverige har god kompetens inom området. Forskningen syftar till att bl a förbättra kunskaperna rörande beräkningsmodeller. aerodynamiken. materialhållfasthet samt att stärka den in- dustiella kompetensen för att upphandla. konstruera. till— verka och driva stora vindkraftsverk. I verksamheten ingår stöd till fortsatt aggregatutveckling.

lOlSL

viss förstärkning av energiforskningen med anknytning till klimatfrågor

utgångspunkter

Det svenska energisystemet står inför betydande struktur— förändringar. Inriktningen är klart uttalad. men vi känner inte den framtida utformningen i detalj. Flera faktorer kommer att bli styrande för utvecklingen. Dessa griper in i varandra, samverkar och motverkar. kan ibland förutsägas men inträffar många gånger oväntat.

Avvecklingen av kärnkraften kommer utan tvekan att få ge— nomgripande konsekvenser. Andra viktiga faktorer för ener— gisystemets utformning i början av 2000—talet är bl a energianvändningens utveckling, kraven på frysning (och eventuell framtida reduktion) av koldioxidutsläppen. kra— ven på reduktion av emissionerna av svavel— och kväveoxi— der och andra miljöstörande ämnen. strävandena att be— gränsa användningen av kol (och olja), introduktionen av naturgas. kostnadsutvecklingen vad gäller inhemska bräns— len och importbränslen.

Energiforskningen syftar till att skapa förutsättningar för en vidare utveckling mot ett energieffektivare och miljövänligare energisystem, med beaktande av de ovannämn— da aspekterna. I den forskning som energiverket stöder ges särskild tyngd åt insatser rörande biobränslen. miljövän— lig förbränning och ny elproduktionsteknik. Frågan om be— gränsning av klimatpåverkande gaser är inte särskilt väl uttalad i energiverkets nuvarande program men den faktiska verksamheten är till betydande del inriktad mot sådana frågor.

Det gäller såväl forskningen som riktas mot specifika kli— matpåverkade gaser, t ex N20 och CFC till inriktningen av hela forskningsprogram. Exempel på det senare är programmen om trädbränslen. energiodling och vindkraft.

I detta sammanhang kan det också finnas skäl att nämna teknikupphandlingsprogrammet som nyligen introducerats. Inom programmet skall eleffektiva och elersättande produk— ter demonstreras. Utvecklingen av sådan teknik har på sikt direkt betydelse för möjligheterna att begränsa utsläppen av koldioxid.

Även om energiforskningen under innevarande period i hu— vudsak tillgodoser behovet av insatser rörande både de kort— och långsiktiga miljöfrågorna. så kan det finnas skäl att i vissa avseenden tydligare markera inriktningen mot klimatpåverkade gaser. I planeringen betyder det viss betoning av sådan forskning som syftar till:

Utveckling av energieffektivare el— och värmeproduk— tionsprocesser

1015L

Utveckling av elproducerande processer baserade på för— nybara energikällor

Produktion av bränslen som inte leder till en ökning av koldioxidkoncentrationen

Underlätta övergången till bränslen som ger små eller inga utsläpp av koldioxid eller andra klimatpåverkade spårgaser

Utveckling av reningsteknik etc

övergången och anpassningen till nya energiproduktionspro- cesser och energisystem måste ske successivt. Ett viktigt led i en mer långsiktig lösning blir i detta perspektiv att vinna tid och skapa handlingsfrihet. Detta kan åstad— kommas genom att mer kraftfulla åtgärder vidtas vad gäller begränsningen av andra klimatpåverkade gaser än koldioxid. En sådan strategi bör komma till uttryck i forskningspro— grammet.

Vissa insatser inom det nuvarande forskningsprogrammet kan ifrågasättas mot bakgrund av klimatfrågorna. Det gäller speciellt viss forskning inom kolområdet (programmet kol— bränslen). Vidare förefaller den ganska omfattande sats— ningen på torvbränslen inte lika självklar i ett långsik— tigt miljöperspektiv.

åinEäQSLGQ

Användningen av skogsbränslen exkl avlutar uppgår till 34 TWh per år. Taket för användningen ligger mellan 50—70 TWh med de rekommendationer som finns för material— uttag ur skogen. En ökad användning är möjlig i värmeverk och på något längre sikt i samband med ny elproduktion. Tekniken att ta om hand och producera energi från skogs— bränslen finns i stor utsträckning redan. En fortsatt ökad användning hämmas idag i första hand av konkurrensen gen— temot andra bränslen. snarare än av bristen på teknik.

Den statligt finansierade forskningen inom trädbränsleom— rådet är betydande. Det förefaller mindre sannolikt att en forcering av forskningsinsatserna i dessa avseenden kommer att få någon avgörande betydelse för trädbränslenas kon— kurrenskraft på kort sikt. Däremot framstår prototyp— och demonstrationsinsatser rörande olika processer och system— lösningar som viktiga för att skapa en bas för en framtida utökad användning.

1015L

Bioenergipotentialen för svensk skogsmark uppges vara minst tre gånger större än vad nuvarande skogsproduktion antyder (Axelsson). Frågan om maximal produktion för gran. tall och björk och de ekologiska effekterna av ökad pro— duktion blir på sikt viktig och bör tydligare komma till uttryck i den långsiktiga forskningen. ökad biomassapro— duktion är dessutom inte bara betydelsefull med hänsyn till att mängden biobränslen ökar (och kostnaderna kanske minskar) utan innebär samtidigt att en större andel kol— dioxid i atmosfären kan bindas i organiskt material. ök— ningen har även en industripolitisk betydelse.

Odling av energiskog kan ses som en av de mer långtgående utvecklingslinjerna vad gäller möjligheterna att i Sverige begränsa utsläppen av koldioxid vid energiproduktion base— rad på förbränning eller förgasning. Forskningen och ut— vecklingen har sedan 10 år varit tämligen intensiv. De kunskaper och erfarenheter som kommit fram är så goda att praktiskt inriktade odlingsförsök på jordbruksmark har kunnat påbörjas.

Kostnaderna för att framställa energiskogsbränslen är idag jämförbara med trädbränslen. Konkurrenssituationen är där— med svår både gentemot andra trädbränslen men framför allt gentemot fossila bränslen. Den framtida marknaden för energiskog bestäms av flera faktorer som möjligheten att pressa ned produktionskostnaderna. tillgången på åkermark, samt avkastningen per hektar.

Produktionen vid praktisk energiskogsodling på åkermark brukar anges till 12 ton TS (torrsubstans) per hektar och år vilket motsvarar ca 6 TWh per 100 000 hektar. Genom vi- dare förädling bedöms det vara möjligt att inom loppet av 5 till 10 år öka avkastningen till ca 15 ton TS per hektar och år. vilket anses medföra en kostnadsreduktion med mel— lan 5 och 10 %. På kort sikt förefaller dock de största kostnadsbesparingarna kunna göras genom en vidarutveckling av maskinparken. Besparingar på ca 20 % har angetts.

Frågan vad gäller den kortsiktiga forskningen inom energi— skogsområdet blir därför närmast att åstadkomma en god av- vägning mellan växtförädlingsforskning. miljöforskning och vidareutveckling och demonstration av teknisk utrustning. Svårigheten ligger i att få till stånd utveckling och de— monstration med tillräckligt företagsengagemang vad gäller maskinsystem i tider med liten efterfrågan.

I ett längre perspektiv kan möjligheterna att väsentligt öka avkastningen vid odling av energiskog få stor betydel— se. Laboratorieodlingar med optimerad närings— och vatten— tillförsel visar att det med dagens arter finns teoretiska möjligheter att öka avkastningen upp emot 35 ton TS per hektar och år. Fotosyntesprocessens begränsning ligger vid ännu högre avkastning. Allmänt sett bedrivs både i Sverig och internationellt omfattade kunskapsuppbyggande forsk— ning bl a vad gäller fotosyntesprocessen men också inom genteknikområdet. Verkets stöd till sådan forskning har hittills varit blygsam. men forskningsområdena framstår som allt viktigare. Av särskilt intresse blir forskningen med inriktning mot naturlig kvävefixering hos olika arter av energiskog. Andra viktiga forskningsområden kan vara genteknisk forskning i syfte att föra över tillväxtegen- skaper eller resistens mot skadedjur till ett visst växt— slag.

Under en tioårsperiod har en lång rad olika jordbruksgrö— ggg undersökts med tanke på användningen som bränsle. Slutsatsen är att det bland dessa bara är halm som kan hävda sig som ett konkurrenskraftigt bränsle.

Man beräknar att halmbränslen motsvarande cirka 2 TWh/år skulle vara möjlig att ta ut idag till ett pris som kan konkurrera med övriga inhemska bränslen. Uppskattningar avseende mängden halm som teoretiskt kan tas tillvara för energiändamål tyder på en potential motsvarande 10 TWh per år. Möjligheterna att utnyttja halmen begränsas dock av att upptagningsområdet inte får vara för stort med hänsyn till transportkostnaderna. Ny teknik för bärgning och bal— ning kan komma att minska produktionskostnaderna och medge större upptagningsområden. Den forskning som staten ener— giverk stöder är inriktad mot teknisk utveckling och sys— temfrågor med beaktande av dessa aspekter. Någon föränd— ring av denna inriktning eller förstärkning av insatserna förefaller inte motiverad.

De mobila källorna i Sverige svarade år 1987 för ca 35 % av de totala utsläppen av koldioxid i landet. Frågan om alternativa drivmedel kan i detta perspektiv på sikt komma att få ökad betydelse. Någon produktion av alternativa drivmedel pågår inte i Sverige. En försöksverksamhet med tillverkning av etanol ur jordbruksprodukter har genom— förts. Utvärderingar av produktionskostnaderna för fram— ställning av metanol och etanol ur svenska råvaror visar högre kostnader än internationellt tillgängliga produkter. Grundläggande forskning pågår för att förbättra tekniken baserad på etanolproduktion från cellulosa, i första hand för att utveckla pentosjäsningen och för att effektivisera hydrolysen. Sverige intar här en ledande ställning. Det är tveksamt om en förstärkning av forskningsresurserna inom detta område på ett påtagligt sätt skulle påskynda ut— vecklingen.

10L5L

Försurningsskadorna till följd av utsläpp av bl a svavel och kväveoxider har varit kända länge. Under senare år har man uppmärksammat att kväveoxider även i andra avseenden kan påverka miljön. Bl a diskuteras kväveoxidernas bidrag till den ökade eutrofieringen (övergödningen). Kväveoxi— derna deltar också i komplicerade atmosfärskemiska re— aktioner tillsammans med kolväten. vilket leder till en nettoproduktion av fotokemiska oxidanter. bl a ozon.

Utsläppen av lustgas (N20) har fått stor uppmärksamhet. Den koncentrationsökning av lustgas som uppmätts i atmos— fären kan emellertid inte helt förklaras på basis av kända utsläppskällor. Det finns misstankar om att svavel— och kväveoxider kan samverka i atmosfärskemiska reaktioner som leder till en produktion av lustgas.

Samtliga dessa förhållanden understyker vikten av att forskningen rörande svavel— och kväveoxider behåller en stark ställning i forskningsprogrammet. Någon omfattande utökning av verksamheten förefaller dock inte motiverad och begränsas dessutom av tillgången på forskare. Forsk— ningen som rör processer för samtidig avskiljning av sva— vel— och kväveoxider. samt additiv för reduktion av kväve— oxider bör dock förstärkas.

Kolvätenas roll i samband med bildningen av marknära ozon liksom frågan om utsläpp av metan leder blicken mot små— skalig förbränning och avfallsdeponering. Av de antropoge— na utsläppen av kolväten. exkl metan i Sverige uppskattas ca 15 % komma från småskalig förbränning. Hur stor andel av metangasutsläppen i Sverige som härrör från energisek— torn och från avfallsdeponier är däremot oklart. Av flera skäl bör utsläppen av kolväten från småskalig förbränning minskas samt metangasen från avfallsdeponier tas om hand. Frågan om klimatförändringar understryker ytterligare det— ta behov. Vad avser småskalig förbränning är flera utveck— lingslinjer av intresse. Det gäller bl a studier av kata— lytisk rening/oxidation av oförbrända kolväten liksom sys— temstudier rörande bl a ackumulatorer.

Metan från avfallsdeponier kan användas för elproduktion i gasmotorer. Här blir frågor om motorernas livslängd och prestanda. eventuell gasrening samt systemkombinationer avseende kombinerad el— och värmeproduktion av intresse.

lOlSL

Naturgas kan ersätta andra fossila bränslen som ger större utsläpp av koldioxid. Introduktionen av naturgas i Sverige har redan inletts och gasens marknadsandel väntas öka. Det finns betydande kunskaper utomlands och det pågår också internationellt omfattande forskning när det gäller ut— formningen av naturgasbrännare bl a med inriktning mot att begränsa utsläppen av kväveoxider. En viktig uppgift är att ta del av detta kunnande och bygga upp svenska erfa— renheter. På kort sikt finns därför behov av att prova olika förbränningstekniska koncept och systemlösningar. Huvudansvaret för att sådan provning kommer till stånd vi— lar i först hand på gasbranschen. anläggningsägarna och industrin, men vissa statliga insatser inom ramen för energiteknikfonden kan också komma i fråga. De statliga forskningsanslagen bör huvudsakligen riktas mot insatser som syftar till mer långsiktig teknikutveckling. Exempel på sådana forskningsområden som kan behöva viss förstärk— ning är katalytisk förbränning. utveckling av keramiska brännare samt vidare utveckling av låg—Nox—tekniken.

Utomlands har möjligheterna att avskilja den koldioxid som bildas vid förbränning tilldragits ökad uppmärksamhet och därmed förenkla omhändertagandet. Försöken har bl a inrik— tats mot att ersätta förbränningsluften med en blandning av C02/02 för att därigenom få rökgaser bestående av enbart koldioxid och därmed förenkla omhändertagandet. En del av den bildade koldioxiden recirkuleras i förbrän— ningsprocessen och resten avskiljs för omhändertagande på något sätt. Vid praktiska försök i små koleldade anlägg— ningar har man lyckats uppnå 95 % koldioxidkoncentration i rökgasen.

Olika möjligheter att ta om hand den avskiljda koldioxiden har föreslagits. Tänkbara alternativ är deponering i salt— gruvor. haven eller oljekällor. Kostnaderna för att av— skilja och deponera koldioxid uppges fördubbla kostnaderna för kraftproduktion (Steinberg).

Haven utgör en potentiell reservoar för deponering av kol— dioxid. Koldioxiden kan t ex transporteras i flytande form i rör och deponeras på djup större än 3000 meter. På såda— na djup kommer koldioxiden att av sig själv sjunka till botten. En annan möjlighet som diskuteras är att lösa kol— dioxiden i haven på 500 meters djup. Investeringskostna— derna för att avskilja och deponera koldioxid i havet har för en 100 MW anläggning i USA uppskattats till ca 6 000 kr/kw. Energiförbrukningen i anläggningen väntas öka med 17-18 procent.

I länder med olje— och naturgastillgångar kan koldioxid användas för att öka utvinningen genom att koldioxiden pumpas ned i källorna. Koldioxiden som bildas vid förbrän— ning har dock betydligt större volym än det ursprungliga bränslet och potentialen för att på detta sätt ta hand om koldioxiden är begränsad.

1015L

En alternativ metod att ta omhand koldioxid är att binda koldioxid i olika absorbenter. Sorbenter. som olika aminer och kalciumkarbonat kan vara aktuella och studeras nu bl a i USA.

Sammantaget kan konstateras att det i princip redan idag är tekniskt möjligt att avskilja koldioxid vid förbrän— ning. även om den tekniska utvecklingen än så länge befin— ner sig på forsknings- och pilotstadiet. Potentialen för att utveckla nya koncept, kanske trycksatt förbränning. nya additiv etc är sannolikt stor. Den principiellt vikti— ga frågan i sammanhanget är dock om koldioxidrening över huvud taget kan bli ekonomiskt konkurrenskraftig och mil— jömässigt acceptabelt i Sverige. Alternativ till rening är övergång till biobränslen. Miljöeffekterna vid deponering av koldioxid i svenska vatten är dessutom långt ifrån klarlagda, men med största sannolikhet kommer det biolo— giska livet i haven att påverkas.

Dessa frågor har också betydelse för om energiforsknings— medel skall anslås till forskning inom området. Underlaget för ett ställningstagande både vad gäller foskningens om— fattning och inrikning saknas dock f n. I ett inledande skede bör därför närmare belysas olika systemlösningar. möjliga tekniska utföranden. ekonomiska konkurrenskraften gentemot andra alternativ. miljöeffekter etc. Detta kan göras som ett forskningsprojekt vid en högskola där också internationell teknikbeskrivning kan ingå som uppgift.

Som helhet förefaller både förbrännings— och förgasnings— programmet ganska väl avvägt också med hänsyn till de långsiktiga klimatfrågorna. Biobränslen kan dock behöva få en tydligare markering i forskningen. Det gäller både i satningarna inom området fluidiserad förbränning och små- skalig förbränning samt utvecklingen av förgasningsteknik för elproduktion. Trycksatt förgasning kan komma att få förnyad aktualitet i elproduktionssammanhang.

El— och Värmeteknik

Inom rubriken nya processer för elproduktion ryms bl a tekniker som bränsleceller. solenergi. MHD. ORC och vät- gasanvändning. Vidare ingår effektiviseringsåtgärder i energisystemet. lastanpassning. supraledning. ny energi; lagringsteknik. etc. Gemensamt för dessa områden är att tekniken befinner sig i ett tidigt utvecklingsskede och först på sikt kan komma att få betydelse för svensk ener— giförsörjning eller svensk industri. I huvudsak sker de stora utvecklingsinsatserna utomlands.

1015L

Med vissa undantag torde svenska forsknings— och utveck— lingsinsatser inte påverka den internationella utveckling— en mer än marginellt. Undantagen finns inom de tekniker där tidigare väl utvecklad kompetens finns i Sverige. Det— ta gäller exempelvis bränsleceller.

Svenska FoU—insatser styrs främst idag av ambitionen att bevaka och delta i det internationell forskningsarbetet. En mer offensiv satsning avseende den långsiktiga forsk— ningen inom vissa av dessa områden är motiverad bl a med "hänsyn till att utvecklingspotentialen är mycket stor och att utvecklingen kan få stor betydelse för energisystemets utformning en bit in på 2000—talet. De områden som bör lyftas fram ytterligare är forskningen rörande fotokemi, fotosyntes. vätgas och supraledare. Vidare bör insatser rörande energisystemteknologi inledas.

Forskning internationellt om hur membranbundet protein är uppbyggt har lett till genombrott då det gäller att för- klara hur "reaktorn" i fotosyntesen fungerar. Upptäckten av hur proteinets struktur är uppbyggt har öppnat dörren för vidare forskning i försöken att skapa en artificiell fotosyntes.

En tillämpning av solenergin i processer som utnyttjar ljusets foton/partikelkaraktär kan leda till produktion av el och/eller lagringsbara energirika kemikalier i sådana former att de kan utnyttjas som bränslen.

Den naturliga fotonassimileringen består av en lång kedja processer som äger rum i högt organiserade system i cel— lens kloroplaster. Processens teoretiskt möjliga verk— ningsgrad beräknat på det absorberade ljusets energi upp— går till 15%. men är i praktiken väsentligt lägre. Högpro— duktiva växter ger en biomassa med ett energiinnehåll av endast några få procent av vegetationsperiodens totala ljusinflöde mot den odlade arealen.

Fotokemiska processer som utnyttjar halvledarsystem har undersökts av ett stort antal forskargrupper. Inriktningen har varit att generera antingen elektricitet eller vätgas ur vatten. Även fotokemisk reduktion av koldioxid till energirikt bränsle. metanol. har studerats. Utvecklingen har ännu inte kommit så långt att kunskaperna kunnat om- sättas till tekniska system. I några fall har långtidsför- sök kunna startas för att undersöka stabilitet och rever- sibilitet. I inget fall har dock systemen uppvisat den "uthållighet" som krävs av ett tekniskt/ekonomiskt system. Huvuddelen av forskningen kommer därför under överskådlig framtid att vara av grundläggande karaktär för att ge kun— skap om olika delprocesser som kan användas. Det gäller dels processer som kan absorbera solljuset och omsätta dess energi till primära energirika molekyl/molekylfrag— ment. dels finna system som förhindrar återreaktion på den mikroskopiska skalan som leder till att den högvärdiga ke— miska energin omsätts till lågvärdigt värme.

1015L

Genom tidigare insatser av både NFR och dåvarande nämnden för energiproduktionsforskning har en viss kompetens byggts upp vid några av landets högskoleinstitutioner. Den grundläggande forskningen kräver avancerad intrumentering vilken till vissa delar finns vid några få institutioner. En ökad satsning från svensk sida på den fotokemiska forskningen innebär dels att kunskapen kan vidareutvecklas inom ett område som kan få betydelse i framtiden. dels att internationell kunskap och kompetens kan tas tillvara inom de svenska vetenskapssamhället.

Internationellt görs stora forskningssatsningar inom gåg— gasområdet. Västtyskland har varit en av de ledande natio— nerna bl a vad gäller utvecklingen av högtemperaturelek— trolys med nära 100 % verkningsgrad från el till vätgas. Ett stort program om vätgasdrift av fordon pågår. I Kanada studeras vätgasproduktion mot bakgrund av billig vatten— kraftel.

I Sverige bedrivs forskning inom vätgasområdet främst vid universitet och högskolor. De insatser som är aktuella om— fattar materialfrågor i samband med elektrokemisk fram- ställing av vätgas, studier av termokemiska processer för vätgasproduktion. elektrokemiska processer i batterier och bränsleceller samt metallhydrider för lagring av vätgas. Vidare omfattas systemstudier rörande vätgasanvändning i bussar. materialfrågor och säkerhetsfrågor.

STU och NFR stöder idag insatser inom vätgasområdet. To— talt sett är dock verksamheten i Sverige relativt begrän— sad. De elektrokemiska processerna för omvandling av brän— sle till el och vice versa bedöms få ökad betydelse i brä- nslecellsammanhang. Forskningsinsatserna inom detta område bör förstärkas.

Energisystemteknologi avser studier av de tekniska förut— sättningarna i olika energisystem där hänsyn tas till fak— torer som kan inverka i den kedja som innefattar tillför— sel. distribution och användning av energi. Tekniska. mil— jömässiga och ekonomiska optimeringar av energisystem in— går som en central del i dessa studier. Inom varje teknik— område i forskningsprogrammet ingår frågor om systemopti— mering. men det är önskvärt med mer övergripande analyser avseende energisystemen.

1015L

beskrivning av energisystemen och miljöeffekterna med inriktning mot minimering av miljöpåverkan och kostnader

analys av konkurrenssituationen för olika energialter— nativ och tekniker för tillförsel och användning

analys av energisystemets utveckling i tiden och dess känslighet för påverkan.

Kompetens rörande energisystemstudier har byggts upp vid några högskoleinstitutioner med stöd från Efn. Det är dock önskvärt att energisystemstudier kan inledas med utgångs— punkt från verkets ansvarsområde. Samspelet mellan energi— tillförsel och användning samt mellan energisystemets ut— formning och miljöeffekterna är centrala frågor både för verkets strategi för utvecklingssatsningar och för verkets utrednings— och prognosverksamhet. Behovet av sådana in- satser understryks bl a av frågan om klimatpåverkan.

Förslag till vissa insatser

De forskningsinsatser med anknytning till klimatfrågorna som redovisats ingår i huvudsak som en naturlig del i re— dan existerande forskningsprogram. Omfattningen av verk— samheten under perioden 1990—93 ingår i planeringen och redovisningen till energiforskningsutredningen (EFU)..Det är även aktuellt att redan under innevarande period 1987—90 inleda eller förstärka verksamheten inom vissa av de redovisade områdena.

I några fall är de insatser som redovisas av sådan att att det kan finnas skäl att redovisa och samla verksamheten under ett särskilt program om klimatfrågor. Det gäller i första hand forskning med anknytning till fotokemi och fo- tosyntes. koldioxidrening. vätgas samt systemteknologi.

Inom området fotokemi till fotosyntes bör insatsnivån väl— jas så att två till tre forskare kan ägna sig åt de skisse— rade problemen. Dessutom bör möjligheter till förnyelse av teknisk apparatur fihnas. Detta betyder en kostnadsnivå på 1,5 milj kr /år. dvs 4—5 milj kr för treårsperioden 1990—93.

Vad gäller forskning om koldioxidrening bör verksamheten i ett inledande skede ha karaktären av teknikanalyser och internationell teknikbevakning. Omfattningen av verksamhe— ten under en treårsperiod uppskattas till motsvarande 1.5 miljoner kronor.

1015L

Energiverkets insatser inom vätgasområdet utgör en för— stärkning och breddning av den pågående verksamheten vid högskolor och universitet. I första hand förutses en för— stärkning av verksamheten med anknytning till bränslecel— ler. Ambitionsnivån bör här vara att etablera forskning i en omfattning motsvarande en till två forskare. Kostnaden beräknas till 1,5 — 3 miljoner under treårsperioden 1990—93.

Energisystemstudier med anknytning till verkets ansvarsom— råde bör ges en omfattning som möjliggör två till fyra forskar/doktorandtjänster. Medelsbehovet beräknas till 2—4 miljoner kronor under en treårsperiod.

Sammantaget innebär de insatser som redovisas rörande pe— rioden 1990—93 behov av ytterligare medel motsvarande 9 till 13 miljoner.

— 477 — ATENS ENERGIVERK 1988—11—14

Miljöfrågornas behandling i energiforskningsprogrammet

l._nggrgng

Energisystemet påverkar hälsa och miljö på olika sätt, bl a genom utsläpp av luft— och vattenföroreningar, radioaktivi— tet, buller och avfall samt inverkan på naturmiljön. För— utom mer eller mindre kontinuerliga utsläpp finns risker för större utsläpp. En viktig målsättning för energipoli— tiken är att utveckla ett energisystem med minsta möjliga påverkan på hälsa och miljö och i största, möjliga ut- sträckning baserat på varaktiga, helst förnybara och in— hemska, energikällor. Stränga krav skall ställas på säker— het och omsorg om hälsa och miljö vid användning och ut— veckling av all energiteknik.

Inom energisystemet kan hänsyn tas till hälsa och miljö på olika sätt. Ett sätt är att genom en övergripande bedömning konstatera att riskerna eller miljöpåverkan med ett visst energislag trots alla tänkbara utvecklingsinsatser är och förblir för stora men att andra möjligheter till energi- försörjning och hushållning finns. Sådana energislag bör inte utnyttjas eller vidareutvecklas. I stället bör forsk— nings— och utvecklingsinsatserna inriktas mot energislag och system som bedöms ha möjligheter att ge väsentliga energitillskott utan oacceptabel inverkan på hälsa och miljö. Av denna anledning ingår exempelvis i energiforsk- ningsprogrammet stora insatser på förnybara energikällor som biobränslen och vindkraft men inga på kärnkraft och vattenkraft.

I andra fall är för energislag som idag betraktas som miljöstörande den övergripande bedömningen att det bör vara möjligt att utveckla och utnyttja teknik som begränsar olika utsläpp till så låga nivåer att riskerna för hälsa och miljö inte blir oacceptabelt stora. Även sådana in— satser utgör en väsentlig del av energiforskningspro— grammet. Exempelvis har miljömålsättningar satts upp för de totala utsläppen i landet och därefter riktlinjer ut— arbetats för utsläppen från enskilda anläggningar. Dessa har sedan varit styrande för utvecklingen av bl a ny för— brännings- och reningsteknik. Energiforskningsarbetet är framåtsyftande också i detta avseende på så sätt att ett framtida behov av ytterligare minskade utsläpp förutsetts och fått styra forsknings— och utvecklingsinsatserna.

0208V

Vi skall nu diskutera i vilken utsträckning utvecklingen på miljöområdet ger anledning till ändrad inriktning av energiforskningsprogrammet.

2._Miliöfråqer_msd_anksyrnins Lill_eeerGifärsörjningsn

Det finns inte några enkla svar på frågan hur Sveriges energibehov skall tillgodoses under de närmaste årtion— dena ens om man bara skulle se till verkningar på hälsa och miljö. Alla de energislag som i detta tidsperspektiv kan spela en mer betydande roll är förknippade med negativa effekter som är eller kan bli ett hot mot vår hälsa eller vår miljö. Osäkerheten om vissa väsentliga risker och skadeverkningar är dock så stor att resultaten av fortsatta forskningsinsatser kan ge en annan helhetsbild från hälso— och miljösynpunkt än den nuvarande. I det följande görs trots detta en kort genomgång av de miljöfrågor med anknytning till energiförsörjningen som f n framstår som väsentligast. Vi bortser härvid från kärnkraft och vatten— kraft, för vilken politiska beslut fattats beträffande det framtida utnyttjandet.

Utsläppen av luftföroreningar utgör den största belast- ningen på miljön av utnyttjande av bränslen. Utsläppen av svavelföreningar leder bl a till en fortgående försurning av mark och vatten, medan kväveoxidutsläppen också medför övergödning av mark ocn vatten samt bidrar till oxidant— bildning. Utsläpp förekommer även av andra ämnen, t ex tungmetaller, som är av betydelse ur hälso— och miljösyn— punkt.

Nedfallet från atmosfären av svavel— och kväveföreningar ligger f n över den nivå som naturen tål, varför ytter— ligare utsläppsminskningar måste ske både i Sverige och utomlands. Det internationella beroendet är stort'på detta miljöområde liksom på många andra. Effekterna av luftföro— reningar på det globala klimatet har uppmärksammats inter— nationellt allt mer på senare tid. En orsak till detta kan vara att flera historiskt sett varma år inträffat på 1980— talet.

Mätningar visar att den globala medeltemperaturen har stigit med 0,3—0,70C under det sista århundradet. Beräk— ningar med olika klimatmodeller ger en ökning av jämvikts— temperaturen med 0,3—1,1"C genom de ökade koncentrationerna av växthusgaser, koldioxid, metan, ozon, dikväveoxid och CFC, i atmosfären. Att temperaturhöjningen inte blivit lika stor som den beräknade anses bl a bero på en fördröjning genom havens inverkan på klimatsystemet. Nuvarande öknings— , takt för olika växhusgaser kan på samma sätt beräknas leda till en temperaturhöjning med 1.5—5.500 efter år 2030. Temperaturhöjningen kan bl a medföra ökad torka i vissa delar av världen, vattenståndshöjning i haven och mer extrema vädertyper. Olika växthusgasers effekt framgår av Tabell 1. Som framgår av tabellen svarar de ökade kol— dioxidhalterna i atmosfären den största rollen, men metan— och CFC—halterna har också stor betydelse.

0208V

Tabell 1: Beräknad effekt på det globala klimatet av olika växthusgaser enligt Ramarathan et al. 1985 (se texten)

År Temp.höjn. Procentuellt bidrag till temp.höjn. totalt, oC COZ CH4 03 Nzo CFC

1950 0,15 92 8 1988 1.55 55 24 6 3 12 2000 1,99 54 21 6 4 15 2030 3,57 51 16 7 5 21

I propositionen (1987/88:85) Miljöpolitiken inför 1990— talet redovisade regeringen förslag till fortsatt hand— lingsprogram mot luftföroreningar och försurning. I propositionen läggs bl a också fast ett program för avveck— ling CFC—användningen till mitten på 1990—talet samt ett handlingsprogram mot vattenföroreningar.

Riksdagsbeslutet om miljöpropositionen innebär bl a att de svenska svavelutsläppen i luften skall reduceras med 65 % till år 1995 samt med 80 % till år 2000 räknat från 1980 års nivå. Det senare är ett nytt beslut. Kväveoxidutsläppen skall reduceras med 30 % till år 1995 samt en halvering till sekelskiftet utredas. Koldioxidutsläppen bör enligt riksdagen inte öka över dagens nivå och ett program ut— arbetas för att minska utsläppen till den nivå naturen tål. En strategi för reduktion av kolväteutsläppen skall även utarbetas.

För att följa upp förslagen i miljöpropositionen och riks— dagsbeslutet om handlingsprogrammet mot luftföroreningar har regeringen uppdragit åt naturvårdsverket att bl a ut— arbeta ett förslag till nytt program. En delrapport skall lämnas våren 1989 beträffande klimateffekterna av luftföro— reningar samt olika åtgärdsmöjligheter.

Anläggningar för tillförsel, överföring och användning av energi medför även annan inverkan på miljön genom exempel— vis buller, avfall, kylvattenutsläpp eller naturingrepp. Även dessa miljöaspekter behandlas inom energiforsknings— programmet i den mån särskilda insatser bedöms erforderliga för att lösa potentiella miljöproblem. Det är härvid viktigt med en kontinuerlig dialog med-miljöexperter för att identifiera eventuella miljöproblem och lämpliga lös— ningar.

0208V

3. Energiforskningsprogrammets nuvarande omfattning och inriktning _____________________

Forskningsinsatserna inom statens energiverks ansvarsområde är för perioden 1987—1990 indelad i 14 teknikområden på följande sätt.

Trädbränslen 40 Mkr Torvbränslen 40 Energiodling 50 Koi 10 Alternativa drivmedel 15 Förbränningsteknik 90 Förgasningsteknik 35 Fjärrvärmeteknik 25 Värmelagring, sol lo Geotermi 5 Värmepumpsteknik 20 Naturgasdistribution och lagring 10 Värmekraftteknik 25 vindkraftteknik 45 Nya processer för elproduktion _23

445 Mkr

Ungefär hälften av dessa insatser avser forskning och ut— veckling inom sådana energitillförselområden som inte med— för väsentliga luftföroreningsutsläpp. Även forskningen inom övriga områden har i ett eller annat avseende betydel— se för de långsiktiga miljöfrågorna. eftersom forskningen huvudsakligen är inriktad mot att öka energieffektiviteten, underlätta övergången till bränslen som är fördelaktiga ur bl a försurnings— och klimatsynpunkt (biobränslen, natur—

gas).

I forskningsprogrammet görs stora insatser på förgasnings— teknik. I samband med elgenereringhoch andra industriella processer kan såväl prestanda som kostnader bli fördel— aktiga. Vid produktion av kraftvärme baserad på fasta bränslen, t ex biobränslen, ger förgasningsprocessen möjligheter till höga elverkningsgrader i system utformade som kombinerade cykler. Från miljösynpunkt erbjuder förgas- ning betydande fördelar. Det finns i planeringen en marke— ring av inriktningen mot inhemska bränslen och avfall.

Vikten av att förbränningen sker på ett miljöriktigt sätt är uppenbar. Utsläppen av bl a svavel— och kväveoxider, kvicksilver, kolväten av olika slag t ex klorerade kolväten (dioxiner etc), kan orsaka allvarliga skador i miljön och påverka människors hälsa. För att utsläppen av olika föro— reningar påtagligt skall kunna begränsas krävs en djupare

OZOBV

förståelse rörande reaktionsmekanismerna och kinetiken i samband med bildning, omvandling och nedbrytning av olika föreningar i förbränningsprocessen eller i rökgasrenings— system.

Förbrännings— och förgasningsforskningen omfattar grund— läggande naturvetenskaplig förbrännings- och förgasnings— forskning. katalysforskning samt miljö— och teknikrelaterad forskning.

Miljöfrågorna har klar dominans i verkets forsknings— program. Särskild tonvikt har lagts vid forskning som syftar till att begränsa utsläppen av kväveoxider, svavel— oxider samt föroreningar förknippade med avfallsför— bränning. Under senare tid har speciell uppmärksamhet riktats mot frågan om bildning av lustgas vid förbränning. Flera forskningprojekt har inletts inom detta område, i första hand med inriktning mot fluidiserade bäddar.

Forskningen om trädbränslen och energiskog är bl a inrikta— de mot de långsiktiga ekologiska förutsättningarna för trädbränsleuttag från skogen, studier av miljöeffekterna vid energiskogsodling studier av odlingsmaterial och odlingsmetoder, systematisk växtförädling samt teknisk ut— veckling av processer och maskiner för bl a skördning, torkning, lagring etc. Förbränning av trädbränslen, energi— skog och energigrödor ger inga svavelutsläpp och inte heller någon nettoökning av koldioxidkoncentrationen i atmosfären under förutsättning att energiuttaget inte är större än återväxten.

Frågan om alternativa drivmedel i Sverige har utretts i flera omgångar. Produktionskostnaden i Sverige torde knappast kunna bli lägre än dagens internationella etanol— pris. Detta i sin tur är högre än bensinpriset. Forskningen inom verkets ansvarsområde är i huvudsak inriktad mot etanolproduktion genom hydrolys av cellulosa och efter— följande jäsning av socker. En successiv övergång till drivmedel producerande ur biobränslen kan på sikt få betyd- else för luftföroreningsutsläppen under förutsättning av motorerna förses med effektiv avgasrening.

Kolpulvertekniken är kommersiellt etablerad i Sverige och i huvudsak baserad på importerad teknik. Under innevarande programperiod är verksamheten inriktad mot att klarlägga mekanismerna och sambanden mellan bränsleegenskaper och bildningen och begränsningen av föroreningar.

PFBC—tekniken (trycksatt fluidiserad förbränning) är helt anpassad till kol. Verket stödjer en vidare utveckling av PFBC. Motivet till detta är att nästa generation PFBC med delförgasning möjliggör kolbaserad elproduktion med mycket hög verkningsgrad (upp mot 50 %) samt att det finns en stark svensk industri som är teknikledande. Internationellt

OZOBV

är kolbaserad elproduktion en av de dominerade produktions— formerna för el och mycket pekar på att kolet även i ett längre perspektiv kommer att inta en stark ställning. Möjligheterna att producera el med hög verkningsgrad blir då mycket väsentliga från miljösynpunkt och svenska forsk— ningsinsatser kan komma att få betydelse i ett internatio— nellt miljöperspektiv. Även om det svenska utnyttjandet av kol kommer att bli litet, kan svensk forskning på detta område bidra till en internationell utveckling som är positiv ur miljösynpunkt.

Rökgaskondensering har idag viss prioritet inom för— bränningsprogrammet. Tekniken är aktuell vid förbränning av fuktiga bränslen eller bränslen med hög andel väte (t ex naturgas) i samband med värmeproduktion. Genom att konden— sera rökgaserna och ta till vara energin som frigörs kan totalverkningsgraden förbättras påtagligt. Rökgaskondense— ring erbjuder således en möjlighet att minska bränsleåt— gången och därmed också utsläppen av föroreningar.

Värmekraft/kraftvärmeforskningen omfattar produktion av elkraft eller kombinerad el— och värmeproduktion ur bränslen med temiska processer. Målet är att utveckla kunskapen om sådan ny teknik för elproduktion, som kan främja omställningen av elsystemet vid kärnkraftsavveck- lingen och skapa tekniska förutsättningar för att minska miljöpåverkan. Kraftvärmeteknik och användning av inhemska bränslen för elproduktion betonas. Forskning med ny inrikt— ning mot användning av naturgas för elproduktion har startat under innevarande treårsperiod och kommer att ut— vecklas ytterligare.

Området nya processer för elproduktion avser teknik som befinner sig tidigt i utvecklingskedjan och som först på längre sikt kan få betydelse. Verket stöder idag insatser rörande bränsleceller, solceller, termisk solkraft, våg— kraft, termojonomvandling, MHD och vissa övriga tekniker. Tyngdpunkten i verkets satsningar ligger inom bränsle— celler. där Sverige har lång tradition. Miljöegenskaperna och elverkningsgraden är fördelaktiga. Moduluppbyggnad möjliggör att anläggningar för t ex naturgas kan uppföras i ett brett effektintervall, 10 kW—lo MW, vilket är gynnsamt för småskalig kraftvärme.

Inom kunskapsområdet Värmeteknik ingår fjärrvärme, geo— termi, solvärme och lagring, värmepumpteknik samt naturgas— distribution och naturgaslagring. Samtliga dessa områden har på ett eller annat sätt betydelse för möjlighetena att minska utsläppen av föroreningar. Störst betydelse på kort sikt har insatserna som riktas mot värmepumpar och natur— gas. På längre sikt kan solvärme och geotermi komma att få viss betydelse i det svenska energisystemet. Inom värme— pumpområdet syftar insatserna till effektivisering av befintlig värmepumpteknik och utveckling av icke eldrivna värmepumpar samt nya miljövänliga medier. Särskilt den sista frågan har hög prioritet.

OZOBV

11. - _Dsn_fertsatta_inriktninsen av_enerqifstekninqsprosrammer Som redovisats ovan har riksdagen beslutat om vissa mål— sättningar för de framtida utsläppen av svavel— och kväve— oxider. Det finns anledning att diskutera hur dessa beslut bör påverka den fortsatta inriktningen av energiforsknings— programmet.

I regeringens miljöproposition våren 1988 redovisades ytterligare åtgärder. bl a mot svavelutsläpp från oljeeld— ning. Utgångspunkten var ett förslag från statens energi— verk och naturvårdsverket. som gjort bedömningen att den av riksdagen tidigare beslutade begränsningen av svavelut— släppen med 65 % inte skulle kunna vidmakthållas även när kärnkraften avvecklas. En minskning av svavelutsläppen till en nivå motsvarande 0.2—0,4 % i olja bedömdes som erforder— lig för att klara detta. Mot bakgrund av en bedömning av behovet av minskat svavelnedfall beslutade riksdagen att som en ytterligare ny målsättning ange att svavelutsläppen bör begränsas med 80 % till sekelskiftet räknat från 1980 års nivå. Det innebär alltså att de tidigare antagna fram— tida utsläppen i stort sett skall halveras. Detta fordrar ytterligare långtgående begränsningsåtgärder, särskilt som denna begränsning också bör vidmakthållas när kärnkraften avvecklas. Kärnkraftavvecklingen får ju inte, enligt rege— ringens miljö— oCh energipolitik, innebära att de miljö— politiska målen åsidosätts.

Riksdagen har även beslutat att kväveoxidutsläppen skall minskas med 30 % till år 1995 samt att en halvering till sekelskiftet skall utredas. Dessa utsläpp kommer endast till en mindre del från energisektorn, medan samfärdsel och industriprocesser svarar för ca 70 % av utsläppen. Energi— sektorn bör emellertid vara beredd att inom ramen för en samlad strategi medverka till att de totala utsläppen minskas.

Statens energiverk avser att tillsammans med naturvårds— verket undersöka vilka åtgärder som behöver vidtas för att klara de angivna målsättningarna. Energiverkets preliminära bedömning är att de bör kunna klaras men att det ställer stora krav på fortsatt intensiva forsknings— och utveck— lingsinsatser.

Energiforskningsprogrammet är, som redovisats ovan, redan i hög grad inriktat på att finna lösningar på problemen med svavel— och kväveoxidutsläpp. De ytterligare skärpningar av miljökraven som nu aviserats och beslutats kommer emeller- tid att ställa stora krav på energiforskningsprogrammet att finna lösningar som är acceptabla ur både miljö— och energisynpunkt. Ytterligare skärpta miljökrav kommer även att fordras främst på samfärdsel, vid användning av bränslen och på industriella processutsläpp. Miljökraven måste bli så långtgående som är tekniskt möjligt och inne— bära ytterligare skärpningar utöver de som redovisades i miljöpropositionen.

0208V

Utsläppen av luftföroreningar från användning av bränslen innebär inte bara storskaliga problem utan även lokala miljöproblem. Sådana lokala problem är mest accentuerade vid lokalisering av anläggningar nära bebyggelse, t ex vid användning av småskalig kraftvärme i mindre tätorter. När— lokaliserade mindre anläggningar kan bl a innebära stör— ningar pga luftföroreningar från förbränning av bränslen samt buller från transporter till och från anläggningen. Energimässiga skäl talar för kombinerad el— och värme— produktion även i mindre anläggningar. Exempelvis kan den producerade energin åsättas ett högre värde än vid större anläggningar pga närheten till konsumenterna. Användning av mindre anläggningar kan emellertid innebära problem att klara lika låga utsläppsvärden som vid större anläggningar på ett ekonomiskt acceptabelt sätt. Med tanke på de allvar— liga miljöproblemen och den höga ambitionsnivå riksdagen fastställt för miljöarbetet kan inte energiproduktion tillåtas ske annat än i anläggningar som klarar de lägsta utsläppen med hänsyn tagen till den nyttiggjorda energin. Större anläggningar kan med nu tillgänglig teknik nå låga utsläppsvärden, t ex 15—50 mg NOx/MJ bränsle. Kraftvärme- anläggningar har å andra sidan en högre verkningsgrad, 80—90 %. jämfört med rena kondenskraftanläggningar, som f n högst kan nå 40—50 % verkningsgrad. Kraftvärmeanläggningar. även småskaliga sådana, kan därför inte tillåtas släppa ut mer än högst 50—100 mg NOx/MJ bränsle. Detta fordrar för flera av de aktuella teknikerna stora utvecklingsinsatser. För att småskalig kraftvärme skall kunna utnyttjas på ett ur miljösynpunkt acceptabelt sätt ställs därför krav på särskilda insatser inom bl a energiforskningsprogrammet för att om möjligt utveckla teknik för att lösa miljöproblemen även mindre anläggningar.

Statens energiverk har inlett ett arbete tillsammans med naturvårdsverket för att studera lämpliga åtgärder med hänsyn till klimatpåverkan av luftföroreningsutsläppen. En väsentlig åtgärd i detta avseende är redan beslutad av regering och riksdag. nämligen en avveckling av CFC—använd— ningen till år 1995.

Ytterligare åtgärder bör planeras och vidtas för att bl a begränsa koldioxidhalten i atmosfären. Med hänsyn till frågans globala dimensiqn bör åtgärderna genomföras inom ramen för ett internationellt samarbete. Åtgärderna bör huvudsakligen riktas in mot två områden, dels för att be— gränsa koldioxidutsläppen och dels öka mängden biomassa. som binder kolföreningar genom fotosyntes.

I nedanstående tabell framgår de totala svenska koldioxid- utsläppen år 1987 enligt statens naturvårdsverk. Energi— forskningen syftar till att skapa förutsättningar för och lägga grunden till en vidare utveckling mot ett energi— effektivare och miljövänligare energisystem, vilket även medverkar till att begränsa utsläppen av klimatpåverkande

OZOBV

gaser. Det gäller såväl den forskning som är riktad mot specifika klimatpåverkande gaser, t ex N20 och CFC, som inriktningen av hela forskningsprogrammet. Detta medverkar till stor del till att minska koldioxidutsläppen, t ex genom utveckling av förnybara energikällor som biobränslen och vindkraft samt effektivare energiproduktion genom bl a nya elproduktionscykler. Hur de senaste rönen beträffande risken för klimatpåverkan av luftföreoreningar från olika bränslen bör påverka inriktningen av energiforsknings— programmet diskuteras i en särskild promemoria.

Tabell 2 Utsläpp av koldioxid i Sverige 1987

Källa/sektor milj ton COZ/år Mobila källor 22,8 Industrins förbränning 14,5 Fjärrvärme och elkraftproduktion 10,1 Bostäder och service 12,6 Industriprocesser och övrigt 2,5 Summa 62,5 Källa/bränsle

Naturgas 0.6 Oljeprodukter 48,1 Kol och koks 10,4 Torv 0.6 Sopor 0,3 Industriprocesser och övrigt 2.5 Summa 62,5

Utöver arbetet inom energiforskningsprogrammet kan också finnas skäl att nämna den nyligen introducerade verksam— heten med teknikupphandling. Verksamheten har primärt inte kommit till med hänsyn till de långsiktiga miljöfrågorna, men kan ändå sägas verka i samma siktning. Inom programmet skall eleffektiva och elersättande produkter demonstreras. Utvecklingen av sådan teknik har betydelse för möjlig— heterna att begränsa utsläppen av olika föroreningar. När behovet av att begränsa sådana utsläpp har betonats genom bl a politiska beslut i riksdagen finns det anledning att framhålla betydelsen av effektiv produktion och användning av även värme och andra energiformer, då detta bidrar till att minska olika utsläpp. Effektiv produktion, distribution och användning av allt slags energi bör således fortsätt— ningsvis tillmätas större betydelse inom energiforsknings— programmet.

OZOBV

Härutöver bör särskilt uppmärksammas det faktum att de mobila källorna svarar för en stor del av-luftförorenings— utsläppen och en tredjedel av koldioxidutsläppen samt att dessutom användningen av oljeprodukter ökar i denna sektor till skillnad från-andra sektorer. Detta problem måste angripas genom ett flertal olika åtgärder. De insatser som nu påbörjats genom den nyligen beslutade trafikpolitiska propositionen med omläggning av trafikstrukturen mot spår— bundna och elbaserade transporter bör fortsättas och inten— sifieras. Vidare bör ökade utvecklingsinsatser på alterna- tiva drivsystem. bl a elbaserade för fordon övervägas. Slutligen bör en insats för demonstration av drivsystem för tunga fordon. främst kollektivtrafikfordon, med väsentligt bättre miljöegenskaper än dagens, prövas allvarligt. Här är gasdrift eller alkoholdrivmedel intressanta alternativ. Något behov av ökade insatser för framställning av alkohol— drivmedel finns emellertid inte f n.

å._Intsrnarisnslla_fråsor

Det framgår klart att många viktiga miljöproblem inom energiområdet endast kan lösas på det internationella planet. Om vissa risker och skadeverkningar skall kunna begränsas får isolerade åtgärder i ett enskilt land, t ex begränsning av vissa utsläpp. förhållandevis ringa verkan. Vad som betyder något är vilka åtgärder ett stort antal länder gemensamt vidtar. Det finns ett stort behov av att i internatiönellt samarbete närmare kartlägga—de risker som är förknippade med en ökad världsomfattande användning av fossila bränslen samt att regionalt och globalt begränsa de totalt utsläppta mängderna av vissa föroreningar.

Sverige måste på det internationella planet verka för kraftfulla insatser inom dessa områden. Energiverket bör i detta sammanhang peka på de möjligheter som finns genom ett internationellt engagemang på energiområdet verka för en ökad överföring av tekniskt kunnande om t ex effektivare energianvändning och bättre förbrännings— och renings- teknik. Detta kan ske bl a genom bilaterala kontakter och genom ett ökat engagemang inom olika internationella organisationer som EG. ECE och IEA.

0208V

(”C) 5 , upper scenario (rate 0.800/decade)

4 middle | I, scenario (rate 0.300 ldecade) ! 3 f: _ ,f :...-' .' " .. f. 2 '...'.- z'! .."-(' 1 1 | . 0 -* . "'.—.:.— .fo—f - ..... '——= -..,' _ ...__,_$_—_,_.'_'*-"'*'f._ —--_ low scenario -._..'._.-,,.- =- . (rate 0.060C/decade) ' __|— 1860 1900 1940 1980 2020 2060 2109 years FIGUR 2

Global sea—level change (cm).

(cm) 150

upper scenario (rate 24 cm/decade)

middle I» scenarlo - (rate 5.5 cm /decade)

100

50

low scenario (rate -1 cm/decade)

1860 1900 1940 1980 2020 2060 2100

Referenser

Axelson. B. Skogsbränsle på sikt 1986—05—14

Beijerinstitutet. Jaeger. J. Developing Policies for Responding to Climatic Change

Bolin. B. The Relative Role of Greenhouse Gas Emission to the Atmosphere

Rodhe. H. Björkström. A. Hur skulle en snabb kärnkraftavveckling påverka klimatet. Naturvårdsverket rapport 3268

BILAGA 8

___—___—

Underlag från styrelsen för teknisk utveckling (STU) med underbilagor

Referenser

Dagens programstruktur

Energistöd till universitet och högskolor Ramprogram och insatsområden Mellantjänster vid högskolorna Energitekniska skrifter

Industrins energianvändning

PlaneringSe och referensgrupper

MODEST - modellen

Behov av försöksanläggningar för utveckling av ny energiteknik inom

processindustrin

Bakgrundsbeskrivning inför ett program för minskade svenska koldioxidemissioner

ENERGITEKNIK FÖR INDUSTRIN

(STU-UNDERLAG TILL EFU—90)

I N N E H A L L

0. INLEDNING

0 KORT HISTORIK

' PROGRAMUTVECKLING ' RESULTAT

0 DAGSLÄGE

' LÅNGSIKTIGA BINDNINGAR ' BASRESURSER VID HÖGSKOLAN

' BEMYNDIGANDEN

. »

o FOU-PROGRAM FÖR TIDEN 1990-1993

ENERGITEKNIK FÖR INDUSTRIN SYFTE; INRIKTNING, OMFATTNING. MEDELSFÖRDELNING TIDPUNKT FÖR FÖRVÄNTAT RESULTAT

' KOPPLING MELLAN FOU-PROGRAMMET OCH ANDRA STATLIGA INSATSER INOM ENERGIOMRÅDET

' IMPLEMENTERING AV FOU-RESULTAT

- KONSEKVENSER AV SKÄRPTA MILJÖKRAV ALLMÄNT REDUKTION AV C02

10 ST BILAGOR

E N E R G I T E K N I K F O R I N D U S T R I N

INLEDNING

Detta underlag till EFU—90 baseras i allt väsentligt på nu gällande programplan (STU-information nr 673-1988) samt de särskilda teknikinriktade informationsskrifter, ett 10—tal. som utarbetats i anslutning till denna plan. Dessa skrifter överlämnades till EFU-90 13 okt 1988.

Inriktningen mot industrin gor det lämpligt att energitek— niksatsningar inom STU också beskrivs l liknande termer som STUs industrieatsnlngar i övrigt. De förslag som nedan förs fram. inom ramen för de tre ekonomiska alternativen, fram— ställer därför innehållet i programplanen med en något annor— lunda struktur. Denna avser skapa bättre överblick och sammanhang mellan dels de olika industriinriktade delprog— rammen dels mellan insatser av olika långSIktlg karaktär.

STUs definitioner av Sina Program 1; Ny kunskap, Program 2; Ny teknik samt Program 3; Nya produkter ligger således bakom den medelsfordelnlng som föreslås. På motsvarande satt avses energiteknikprogrammet genomföras 1 ökande grad i former

och med metoder som ansluter 519 till STU 1 övrigt. Med detta avses t ex utnyttjandet av arbetssätten med Ramprogram for kunskapsutveckling (Rfk), insatsområden (IO), teknikupp— handling (TU) samt en fortsatt samfinanSIering mellan anslagen Fl och 06 av de kollektiva ramprogrammen (bll 3).

Med hensyn till den livslängd på långt över en treårsperiod som nuvarande programplan har och till den uppläggning och tidplan som EFU—90 valt att arbeta med, begränsar STU Sitt skriftliga underlag till att behandla de övergripande frågorna enligt direktiven. Syftet med att har utelämna tekniska moment 1 möjligaste mån är att begränsa omfattningen på STUs underlag och att darigenöm försöka underlätta kommunicerbarheten av STUs forslag 1 det fortsatta arbetet inom EFU—90. SucceSSivt fram— taget tekniskt programunderlag avses tillställas EFU—90 för kännedom under hand.

KORT HISTORIK

Programutveckling

STUs uppgifter inom energiförskningsprogrammet har berört främst energianvändningen. I korthet kan man saga att STU ansvarat för energianvändning inom industrin. inom bebyggel- sen, (vad avser s k industriellt utvecklingsarabete) inom jordbruket och trädgårdsnarlngen samt inom transportområdet. Energianvändningen inom industrin uppdelades l industribran— scherna Massa & Papper, Järn & Stål. Kemi & Livsmedel samt Aterv1nn1ngsfrågor. STU har också haft medel för energirela— terad grundforskning i stort sett sedan programstarten 1975.

Under de första åren på 1960—talet fann STU allt tydligare gemensamma nämnare mellan såväl branscher som mellan olika sektorer och föreslog inför EFUD—84 att industriprogrammet skulle koncentreras till de specifika problemen för de allra mest energikrävande branscherna M & P samt J & S och f ö bestå av ett antal "nyckeltekniker" som var gemensamma för problem— ställningar inom flertalet industribranscher men som också be— rörde Viktiga teknikområden inom transportområdet liksom inom andra sektorer. STUs roll inom bebyggelseområdet förändrades samtidigt så att "industriellt utvecklingsarbete" i stället stöddes från medel för dessa "nyckeltekniker". även insatser för Kemi & livsmedelsbranscherna och för Jordbruk och träd— gårdsnaring inlemmades där liksom visst stöd till transport— området. Ett delprogram just med namnet Gemensamma energi— tekniker (GET) presenterades inför EFUD-84 programmet som också senare kom att innehålla detta delprogram inom STU.

På ett liknande sätt växte insikten successivt fram inom STU i arbetet med de tunga energislukande branscherna att uppdelnin— gen mellan tillförsel- och användningsorienterade insatser blev mer och mer konstlad och tenderade att hämma en system- orienterad syn på industriella processer. Flera av ”nyckel— teknikerna" Visade Sig tydligt gripa över stora delar av såval tillförsel- som användningsområdena. STU föreslog därför inför EFUD-87 att delprogrammet "Gemensamma energitekniker" skulle kunna vara gemensamt för både tillförsel— och användningsSidan och erbjöd sig att ansvara för ett sådant något bredare del— program. Nyckeltekniker såsom förbränningsteknik, Värmeteknik, elteknik etc skulle på så satt också få en tydligare hemVist från olika sökandes Sida.

Programmet benämndes "Energiteknisk forskning och utveckling” i stället för "Gemensamma energitekniker". Det uppfattades vid remissbehandlingen som ett helt nytt program och ansågs inne— bära att STU, som främst är ett industripolitiskt organ. skulle få ett ansvar inom energiforskningsprogrammet som blev energipolitiskt mycket stort. STUs roll beskrevs i propositio— nen i stället ännu mer målmedvetet mot industrins FoU-problem. samtidigt som det ändå ansågs lämpligt att göra det möjligt för STU att anlägga en helhetssyn på de industriella process— erna. STU har därför fr o m EFUD—B7, dvs innevarande period, möjlighet att stödja "sådan energiproduktion som är integrerad i en industriell process". Under innevarande period har STU därigenom beretts möjligheter att i praktiken stödja alla tek- niker som har anknytning till industriprocesser. Den hårdare knytningen till industrin har inneburit att så väl bebyggelse som jordbruks- och trädgårdsnäringsinriktat stöd måst utgå ur STUs ansvarssfär.

Resultat

Inom STUs planeringsenhet finns en utvärderingsfunktiön som löpande följer och analyserar STUs resultat i olika avseenden. F n sker en intenSifiering av denna funktion för att skapa konkretare motiv for STUs äskanden inför framtida anslagsfram— ställningar etc. Det kan gälla såväl kvantitativa resultat av STUs egen verksamhet som kvalitativa resultat av forskar— gruppers verksamhet.

Som exempel på det senare har utvärderingar av internationell vetenskaplig expertis gjorts avseende förbränningSförskning (1983/84) och strömningsteknik 1987/88. Båda har i många fall bekräftat STUs egen bedömning cm hög kvalitet mm. men också

. gett mycket värdefulla råd om Vidareutveckling i olika avseen- 1 den.

Liknande utvärderingar planeras för Katalysforskningsprög— rammet och Tribologisatsningarnä inom några år.

Som en förberedelse för att se om en mera systematisk och kvan— titativ resultatredövisning kan göras meningsfull har inom STU tagits fram några siffervärden på "indikatorer" på resultat.

Nedan följer några exempel på vad som hittills kommit fram och som är av visst intresse. Uppgifterna är ungefärliga och gäller treårsperioden 84/85 86/87. De avser ett 10—tal handläggares verksamhetsområden.

0 Antal doktorander inom samtliga program inom energienheten som finansierats i varierande grad (mestadels 1002) 150 st

0 Antal disputationer som skett inom dessa program under denna tid 50 st

0 Antal publikationer som utgivits i samband med olika projekt och program under samma tid 350 st

0 Antal programkonferenser med forskare, industrirepresentanter m fl 50 st

0 Antal besök av STU—handläggare Vid olika högskoleinstitutioner runt om i landet 200 st

0 Antalet rapporter som utgiVits i STUs regi 100 st

0 Totalt stöd till högskoleinstitutioner under perioden (se Vidare bilaga 2) fördelade på ca 310 projekt 110 Mkr

0 Totalt STU—stöd till teknikutveckling med samfinansiering av företag fördelade på ca 470 projekt 200 Mkr

0 Genom samfinansiering av företagen har ytterligare FoU genomförts för 275 Mkr

Utöver ovanstående utgör även bilagorna 2—5 en form av resul— tatredOVisning.

Bil 2 utgör en sammanställning av det antal institutioner som givits stöd vid olika högskolor i Sverige under förra treårs— perioden. Stödet har ökat med åren och når f n ca 50 Mkr/år.

Bil 3 utgör en sammanställning över det bidrag som olika kollektiva ramprogram erhåller ur energianslaget 06 utöver anslaget Fl. Teknisk forskning och utveckling. Beloppen är resultat av avtalsdiskussiöner mellan parterna där programmen ibland redan innehåller energirelevanta delar som bor/kan stödjas ur C6—anslaget. I flertalet fall har nya inslag av energi- eller miljökaraktär tillkommit genom att stöd aven från energisidan föreslagits av STU.

Bilaga 4 Visar de särskilda s k mellantjänster som STU f n finansierar.

Bilaga 5 visar slutligen de state—of-the-art—skrifter m fl som utgivits av STU i samarbete med olika författare och som annars inte hade tagits fram genom någon annans försorg.

Under våren 1988 startade STU en utvärdering av den del av energiforskningsprogrammet som STU ansvarat för allt sedan 1975. INDEVO AB fick uppdraget att analysera energien— hetens hela arbetsområde och arbetssätt. Efn har haft möj— lighet att följa uppläggning mm. Preliminär slutversion av denna utvärdering överlämnades till EFU-90 den 13 okt 1988.

En slutsats som INDEVO drar är att STU rört Sig från en Situa— tion kring mitten och slutet av 1970—talet som karaktäriseras av ett starkt kund— eller marknadsstyrt och en—branschin— riktat arbetssätt mot en situation i slutet av 80-talet som kan beskrivas som mera statsmakts-STU—styrt och flerbransch— eller problemörienterat arbetssätt. INDEVO AB har särskilt framhållit den serie problemorienterade långSiktiga insatser som STU. i nära samverkan med främst representanter för fors— karvärlden, under åren tagit upp på Sitt program, nämligen:

förbränningsforskning 1979 ytfysikaliska och ytkemiska studier 1981 katalys (hekef—progrämmet) 1983 strömningsforskning 1984 katalysforskning 1987 tribologi 1987 supraledning 1988

0000000

INDEVO förordar Vidare att utvecklingen av STUs insatser mot ökad problemorientering fortsätter. Ett konkret uttryck för INDEVOs förslag till förändring är att STU återupptar för— slaget till EFU-87 att samla programmen under ett gemensamt namn "Energiteknisk forskning och utveckling". Inriktningen skulle vara oförändrad mot industrins behov.

DAGSLAGET

Dagsläget karaktäriseras av en programstruktur och en medels—

fördelning enligt bilaga 1. Programstrukturen skapar intrycket att enbart Programmet ”Energirelaterad grundforskning” skulle

ha ett långSiktigt mål. Så är dock ingalunda fallet Vilket

bör framgå av sammanställningar över det stod som under fore— gående period gått direkt till UoH-institutioner (45 Mkr 1986/87, bilaga 2) och kollektiva institut eller -program (20,7 Mkr 1987/88. bilaga 3). Ytterligare ca 10% eller ca 5 Mkr går till UoH—institutioner Via stöd till främst stor— företag som finanSierar uppdragsforskning på högskolan. I dessa fall sker en samfinansiering mellan STU och företaget ifråga på oftast 50/50—baSis. Stödet till UoH är ökande och har under senare år också gått till 5 k mellantjänster Vid drygt du55inet högskoleinstitutioner (bilaga 4). Det uppgår alltså f n till mer än 50 Mkr/år. Merparten av medlen har kommit från delprogrammet "Gemensamma energitekniker", Vilket förfaringssätt också har ett uttalat stod l energipropo— sitiönen.

När det gäller former för stöd till högskolan har energien— heten inom STU medverkat till att initiativ tagits till en forsoksverksamhet på t v 3 år som i Viss mening inne— bär ”forskning på eget programansvar”. En forskargrupp Vid LiTH. på ett dussintal forskare, har mot bakgrund av en över— siktlig programbeskrivning och en kompetensbeskrivning fått ett treårigt programstöd som även omfattar energiforskning. Programmet problemförmuleras, inriktas i detalj och genomförs av gruppen sjalv. Denna står under ledning av en professor. huvudansvarig for helheten. Programmet följs löpande av ett antal direkt berörda STU—handläggare genom närvaro Vid over- enskomna vetenskapliga seminarier som arrangeras av gruppen och på andra satt. STU har också en huvudansvarig kontakt— person. Omfattningen är f n ca 10 Mkr för 3 år. Färre detal— jerade ansokningar på projektnivå har redan varit en pOSltlv effekt ur forskarsynpunkt. Ett antal forskargrupper med liknande forutsattningar torde finnas i landet. Möjlig— heterna att med en konstruktion som denna förena en inomveten— skaplig bedömning med en sektorSinriktad FoU-beställning, be— dömer STU vara goda och utvecklingsbara.

LångSiktiga bindningar

De långsiktiga bindningar som ligger bakom STUs stod stracker Sig över flera treårsperioder, kanske uppemot 3-4. under Vilka aktivt stod kan behova utgå för samma teknikområde. Kommer— Slella effekter av sådant stöd ar att vänta annu mycket langre fram i tiden. Grundläggande förbränningstekniska studier t ex har stötts av STU sedan slutet av 1970—talet främst avseende forbranningsmotorinriktade studier men senare i ökande grad avseende andra förbränningsrum. Mycket återstår att stödja un— der lång tid. En uppdatering av det tidigare överlämnade prog— rammet för förbränningsteknik kommer att överlämnas till EFU—90 för kännedom före kalenderårets slut. Uppdateringen gäller främst konsekvenser av miljökrav.

Ett nära samarbete med omvärlden är en förutsättning for en ändamålsenlig långSiktig fördelning av statligt stöd till energiforskning inom välmotiverade områden. STU har 1 Sitt planerings— och budgeteringsarbete inom energiområdet ett långvarigt och nära samarbete med industrin och forskarvarlden. Ett stort antal ad hoc—grupper har också medverkat under åren.

Den omfattande, intenSiVä planeringspröcessen har lett till att de medel som STU haft kunnat fördelas på ett ändamålsen— ligt sätt. Bilaga 7 anger kortfattat hur grupperna sammansattes och Vilka arbetsuppgifter som kan vara aktuella samt den nu— varande faktiskä personsammansättningen. Planerings— och refe- rensgruppernas underlag gällande medelsbehoven till STU inför budgeteringen av EFUD—medel har oftast vida överstigit senare slutligt tilldelade medel. Senast under Våren 1988 kunde STU konstatera att behovet för åren 88/89 och 89/90 av stöd för identifierade välmotiverade projekt låg betydligt över till— delade medel. Dagsläget beträffande den komplicerade frågan om att bedöma det faktiska, "konsumerbarä" medelsbehovet for en 3—årsperiod karaktäriseras således ej av omotiverade överbud.

Basresurser vid högskolan

Energiänslaget inom STU stöder f n högskolan med ca 50 Mkr om året (bil 2). Merparten av dessa medel ca 90 x går till de tekniska högskolorna i Stockholm, Göteborg, Lund och Linköping. Drygt 150 doktorander avlönas av dessa medel. Ca 15 disputationer om året har skett under förra EFUD— perioden. STUs stöd, räknat per sektion Vid en teknisk högskola, måste betecknas som stabilt och långSiktigt. En— ligt STUS mening ar stödets karaktär sådan att det kan utgöra underlag för verksamhetsplanering på sektionsnivå.

STU anser dock att en omfattande överföring av basresurser till högskolan f n inte löser något problem. T ex har STU kunnat konstatera att det 1 rekryteringen till de 12 mel— lantjänsterna (bil 4) i några av fallen inte varit enkelt att finna disputerad forskare.

Systemet ser ut att närma Sig en mättnadSSituatiön vad av— ser effektivt använt ekonomiskt stöd. Sannolikt är det andra faktorer än statliga pengar for tjänster mm som gör att det f n är relativt svårt att besätta tjänster med tillräckligt kompetenta personer. T ex har industrin under senare är troligen sugit upp ett stort antal potentiella forskar— kandidater. Samtidigt uppfattar STU Signaler från delar av storindustrin om att högskolan i Sverige inte alltid klarar av det kunskapsbehov som finns. Detta måste i ökad utsträckning täckas genom samarbete med utländska högskolor och univerSitet. En utredning genomförs av Efn, som delunderlag till EFU-90, Vilken bör bidraga till att belysa problematiken bättre.

En översiktlig beräkning av antalet tjänster på professor— eller docentnivå, som STU bedömer skulle behövas för att på ett acceptabelt sätt garantera kunskapsuppbyggnaden och forskningen på de energiteknikområden som STU ansvarar för Visar på ett behov av ca 40-tälet tjänster. STU är beredd att överlämna en sådan förteckning av tjänster om utred— ningen så önskar. Rekryteringen till dessa tjänster kan sannolikt ske under en period på mellan 5 till 10 år.

Bemyndiganden

Bemyndigandena är långsiktigäre när det gäller delprogrammet ”Energirelaterad grundforskning" än for industriprögrammet i övrigt. I några fall hittills har STU kunnat fatta beslut om finansiering i 5 år. Dessa möjligheter behöver förstärkas så att STU inom sitt forskningsområde kan fatta beslut i nära samverkan med högskolan på institutions— eller sektionsnivå om stod för 3+3 år inkluderande löner för mellantjänster, mm.

FOU—PROGRAM FOR TIDEN 1990—93

ENERGITEKNIK FOR INDUSTRIN

Syfte

Programmet som helhet syftar till att utifrån en helhetssyn på industrins hantering av energiflöden, främja en effektiVi— sering i alla hanteringsled mot främst en minskad SpeCifik energianvändning samt, om möjligt i en framtid, mot en minsk— ning av den totala energianvändningen. Detta skall ske under hänsynstagande till successivt skärpta miljökrav och utan att begränsningar av produktionsutvecklingen skall behöva införas. Koldiox1dproblematiken kommer därvid att ställa särskilda krav på inriktning av FoU-stöd för effektivisering, substitution etc. Programunderlag rörande denna problematik avses till- ställas EFU—9O för kännedom före kalenderårets slut.

Programmets mera allmänna syften är att

utveckla möjligheterna till energiproduktion från olika proceSSindustrier med hög energiomSättning

förbättra energiomvandlingar integrerade i industriella processer

effektiVisera energikrävande förädlingssteg inom industrin

- utveckla en rationell hantering av energiflödet inkluSive dess lagring och distribution i industriell verksamhet

- utveckla effektiv el- och värmeanvandning i processer, utrustningar och tekniska system för industriella tillämpningar

stärka kunskapsbasen inom områden med stor energirelevans

iäktägä miljökraven Vid programmets genomförande Konkretare målsattning med programmet 1990-1993 ar att

0 okä verkningsgraden i såval enskilda energiomvandlare som i system av sådana

ö minska energiåtgångstalen i främst de energitunga branscherna.

o främja internationell samverkan inte minst med EG:s ny- startade energiforskningsprogram "JOULE"

Ingiktninggn mot industrins energianvandning och energipro— duktion föreslås få fortsätta. Föreslagen delprogrämindelning for 90—93 framgår av omstående Sida och bilaga 6. Innehållet i förslaget är i allt väsentligt detsamma som f n. Grupperingen av föreslagna insatser följer dock en mera energiflodesoriente— räd uppläggning som täcker såväl industriintegreräd effektiv energiproduktion som energilagring, energidistribution, energi— omvandling och energianvändning i slutledet. Prioriteringar inom alternativen styrs av successivt skärpta miljökrav och for alternativ 3 särskilt av krav på framtida reduceringär av kol- diox1dutsläppen. Resultat av energiforskning i andra länder ar också Viktiga att studera för att främja bästa möjliga genom- förande av programmet.

Möjligheterna för främst skogSindustrin att ur biobränslen gene— rera el och Värme i ökad omfattning i framtiden blir i detta sammanhang sarskilt intressant. Sedan över ett år tillbaka har STU arbetat på en skrift av strategisk natur som ror SkogSindus— trins eventuella framtida möjligheter som potentiell energileve— rantor. Underlaget har succeSSivt presenterats for STUs plane— rings— och referensgrupp for massa och papper. Forskningsmedel for detta avses ingå i delprogram DZ och i alternativ 3 i synnerhet.

Det är Viktigt att redan inför planeringen av EFUD—90 främ— hålla att en utveckling åt detta håll f n inte torde ingå i massa— och papperSindustrins normala strategi. Denna industris Viktigaste målsattning f n bedöms i stället vara att forsoka effektiVisera elänvandningen så långt det är möjligt mot bak— grund äv den förvantade elprisutvecklingen mot mitten av 1990—talet. Branschens stora elbehov motiverar denna priorite— ring. Forskningsmedel för eleffektiVisering avses ingå i huvud— alternativet 1 (samt i alt 2) under delprogram D6.

En energieffektiVisering på kortare Sikt i ett 6—årsperspektiv inte minst avseende el kan främjas genom att utforma energisys— tem på ett bättre sätt. En energisystemmodell MODEST har ut— vecklats av en forskargrupp i Linköping med mycket intressanta resultat. Studier enligt modellen har hittills inriktats mot eleffektiVisering. Bilaga 8 ger en kortfattad beskrivning av utvecklingsläget och pekar på några hittills uppnådda konkreta resultat. Medel för studier av bl a sådana tekniska energisys- tem avses ingå under delprogram D1 i samtliga alternativ.

gmfättninggn av programmet är given av EFU—90. Alt 3 skall ses som den högre ram som skall rymma särskilda satsningar kring OCZ-problematiken utöver huvudalternativet 1.

Långsiktigheten, den tid som bedöms krävas innan mera om— fattande kommerSiellt utbyte av satsningar förväntas kunna ske definieras genom en indelning enligt nedan

Program 1, Ny kunskap 20—30 år Program 2, Ny teknik 10-20 år Program 3, Nya produkter ( 10 år

INDUSTRINS ENERGIANVÄNDNING

DELPROGRAM

0

O

O

TEKNISKA SYSTEMSTUDIER ENERGIPRODUKTER FRÅN PROCESSINDUSTRIN GASTEKNIK

NATURGAS BIOGAS VÄTGAS

FÖRÄDLING OCH OMVANDLING

FÖRGASNING FÖRBRÄNNING BRÄNSLECELLTEKNIK SEPARATION MATERIALÅTERVINNING

ENERGILAGRING. -D1$TR1BUTION

EFFEKTIVISERING AV ELANVÄNDNING

ELEFFEKTIVA PROCESSER ELTEKNIK SUPRALEDNING

EFFEKTIVISERING AV VÄRMEUTNYTTJANDE VÄRMEEFFEKTIVA PROCESSER _VÄRMEVÄXLING: _PUMPNING, 'ÖVERFÖRING

ENERGIMOTIVERAD MATERIALUTVECKLING MM

YTKEMI OCH YTFYSIK KATALYS

TRIBOLOGI STRÖMNING MM.

Fördelninggn_av_meggl mellan olika delområden eller mellan programmen 1—3 kan och bör ej göras detaljerad. STU har valt att välja medelSintervall så att rimlig flelellitet kan skapas vid genomförandet av satsningarna tillsammans med in— dustri och högskola. Behovsbedömning enligt föreslagen del— progrämindelning framgår av tabell 1.

Följande medels1ntervall bedöms som rimliga:

20 - 30 Mkr betecknas (:> 10 20 Mkr betecknas & ( 10 Mkr betecknas .

Medel för Program 1; Ny kunskap har dimenSionerats så att nu— varande satsningar på högskolan och det kontaktnät som därvid— lag byggts upp kan bibehållas eller ökas i alternativ 1 och 3. Programmet innefattar även "Energirelaterad grundforskning" enligt nuvarande programterminolögi.

Program 2: Ny teknik omfattar stod till bl a Kollektiva ins- titut (enligt bil 3) eller andra program som bindes upp för minst tre år i taget samt stöd till pröjektpaket eller till enskilda projekt.

Programmet har tillförts, program ZB; Försoksanlaggningär och experimentverksamhet som behöver finanSiering utanför de tre budgetalternativen. Motiven för programdelen ZB ges mera detaljerat under bl a avsnittet om implementering.

Program 3; Nya produkter avser produktutveckling i vanlig STU— mening.

Ett behov av 7-10 Mkr per år för Program 3; Nya produkter dvs 20-30 Mkr för hela perioden, innebar att behovet av medel för Program 2; Ny teknik hamnar på en rimlig nivå av ca 100—125 Mkr. STUs planerings— och referensgrupper för Mässa & papper samt för Järn & stål har grovt uppskattat behovet av medel till Program 25, s k större försöksanlägg- ningar till mellan 30 och 40 Mkr per år de närmaste åren. Trots den flexibilitet som byggts in i förslaget kan ett behov av "vingelmån" uppstå mellan vissa delprogram. Döm faktiska möjligheterna att stödja goda energiprojekt bör kunna få moti— vera aVVikelser från skissad medelsfördelning.

Tidpunkt_fög_föryäntat_rggultat. Med den långsiktighet som an— giVits för de tre programmen Ny kunskap (20—30 år), Ny teknik (10-20 år) och Nya produkter (( 10 år) innan omfattande kommerSiellt utbyte kan förväntas och med den medelsfördelning som angivits, är det tydligt att STUs roll på kortare sikt f n är ganska begränsad. Undantagen år programdelen 2B och delprog— ram Dl som här något kortsiktigare karaktär och kan ha Viss betydelse för resultat på den 6—års sikt som tagits upp i direktiven. För en utblick mot år 2010 har dock hela programmet en betydelse.

F 0 U - P R 0 G R A M F Ö R T I D E N 199041993

TABELL l

FÖRSÖKSANLÄG NIHGAR OCH Y NY NYA EXPERIMENT— UNSKAP TEKNIK PRODUCERIVERKSAMHET

ROGRAM P"OGRAM PROGRAM PPOGRAM 23

ENERGITEKNIK FÖR INDUSTRIN

(D DELPROGRAM)

Dl TEKNISKA SYSTEMSTUDIER

DZ ENERGIPRODUKTER FRÅN PROCESSINDUSTRIN

DB GASTEKNIK

DA FÖRADLING OCH OMVANDLING-

oo se

. TION //_N Dö EEFEKTIVISERING Av ELAN- ' R_i/ VANDNING D7 EFFEKTIVISERING AV VÄRME ' *

UTNYTTJANDE

08. ENERG!MOTIVERAD MATERIAL UTVECKLING

& © Ö Ö DS ENERGILAGRING/'DISTRIBU— 659 © O ()

SUMMA

ALT 1 291 MKR VARAV 105 ALT 2 2A5 MKR 90 ALT 3 330 MKR " 120

20 - 30 MKR BETECKNAS

10 - 20 MKR BETECKNAS ( 10 MKR BETECKNAS .

Koppling mellan forskningsprogrammet och andra statliga insat— ser inom energiområdet

STUs roll inom energiforskningsprogrämmet sträcker sig normalt fram till prototyp— och demonstrationsfasen. I denna senare utvecklingsfas ökar kostnaderna kraftigt inom sådana områden som t ex tung processindustri och kan ej sällan nå flera tio— tals miljoner kronor till undantagSVis flera hundra miljoner.

I samband med utveckling av nya energieffektiva processer i massa och papper-, järn och stål- men även inom kemi— och livsmedelsindustrin m fl är ofta även de senare leden av den tekniska utvecklingen (före POD-fasen), Program ZB, mycket kostsamma. Sedan en teknisk funktion verifierats eller en prö— cesslösning principiellt nåtts måste oftast en uppskalad för— söksanläggning byggas för att testa lösningen systemtekniskt i olika avseenden. Aven med en 50/50 delning av kostnaderna med industrin utgör dessa projekt tunga inslag i STUs budget och här de senaste åren knappast kunnat finanSieräs alls av STU. Reserven till regeringens förfogande som existerade fram till ca EFUD—B7 fyllde därför ett stort behov.

STU har också funnit att avsaknaden av medel (till STU) för denna senare del av utvecklingsarbetet kan i vissa fall leda till att tekniskt utvecklingsarbete överhuvudtaget ej startas. Nackdelen med att statligt stöd för slutfasen i ett utveck— lingsarbete inte kan diskuteras med STU redan i startfäsen utan måste tas upp senare kanske med annan finanSiar, med nya beslutsfattare och Villkor, bedöms alltför stor. Kopplingen för STUs del mellan forskningsprogrammet och de efterföljande pro- totyp— och demonstrationsfaserna behöver förbättras. En lucka i stödkedjän existerar i praktiken och blir allt tydligare ju fler utvecklingsprojekt som når fram till det stadium då storre och dyrare försök behover göras. Det bör understrykas att det är ofta tillverkaren som behöver få möjligheten att ta detta extra utvecklingssteg så att köparen/användaren vågar gå in på den efterföljande satsningen i POD—fasen. Denna lucka avses täckas av medel upptagna under Program 25. I bilaga 9 redov1sas redan nu föreliggande konkreta förslag för Större)forsoksan— läggningar.

Implementering av FoU-resultat

Programorganen anmodas belysa pa Vilket satt ernaiiua &ULnk— ningsresultät kan tas om hand och implementeras. Grundforsk- ningsresultat publiceras normalt i internationellt erkända vetenskapliga tidskrifter där det internationella vetenskaps- samhället har fri tillgång till resultaten för att anvanda dessa vid lämplig tidpunkt i annan forskning eller för indus— trin i _ångSiktigt utvecklingsarbete. För att främja en in— hemsk och tidig implementering av grundforskningsresultät är det STUs policy att försöka koppla svenska industriforskare till projekten redan under planeringsstadiet och låta dessa följa arbetet i styr— och referensgrupper så att en successiv

överföring av resultaten direkt till företagen främjas. Ett liknande förfaringssätt tillämpas i övriga led i utveck— lingskedjan. För närvarande har STU ett tiotal planerings— och referensgrupper där energienheten är huvudansvarig och där to— talt ca 150 personer ingår (bilaga 7). Utöver dessa finns ett antal mindre ad hoc grupper för pröjektpaket eller enskilda pröjekt. Det är alltså STUs uppfattning att nätverksbygg— andet mellan de olika utvecklingsleden är utomordentligt Vik— tigt inte minst för tempot i implementeringen. Det är också av avgörande Vikt att den industribeställdä forskningen som stöds Vid högskolan innehåller sådana vetenskapliga och på annat sätt avancerade problemställningar att lösa att resultaten av forskningen är meriterande inom forskarkarriären. Dessa Vill— kor är oftast möjliga att uppfylla inom de ansvarsområden som STU arbetat med inom energiforskningen.

Teknikupphandling är Vidare en arbetsmetodik och ett synsatt som i sarskilt hög grad går ut på att koppla beställare och tillverkare i en samverkan för att utveckla och implementera en funktion eller en produkt ända ut på marknaden. STU finan- Sierar teknik/funktionsupphändling med anslagsmedel ur ans— laget F1.

Det finns många olika sätt att främja implementeringen av FoU— resultat. STUs ramprogram för kunskapsutveckling (Rfk) inom anslaget Fl styrs och följs av en grupp bestående av forskare, industriföretradäre etc. vars uppgifter också är att sprida kännedom om resultaten i syfte att påskynda implementering inom industrin. Informationsskrifter mm är ett annat satt att främja implementering (se bil 5). STUs tidning ENERGITEKNIK (ENERGY TECHNOLOGY) har relativt stor spridning och de kort— fattat beskrivna pröjektresultaten röner stor uppmärksamhet.

AvslutningSVis under detta avsnitt vill STU särskilt under— stryka det fundamentalt Viktiga när det galler att främja im— plementering av resultat nämligen att tidigt, redan i planer— ingsskedet, noga lyssna till vad genomforärna av forskning och teknisk utveckling högskolan och industrin, har för uppfatt— ning dels om behoven på framtida marknader och dels om den kompetensutveckling som dessa behov bedöms kräva.

Konsekvenser av skärpta miljökrav for prioriteringar inom programmet Energiteknik for industrin

Allmänt

Skärpta miljökrav i betydelsen succeSSivt ökade be- gränsningar av utslapp till luft, mark och vatten leder till andra prioriteringar. okad energieffektivisering får mycket hög prioritet. Intresset för förnybara ener— gikällor ökar. Diskus5ionerna om avgifter på miljout— släpp försvårar en kvantitativ rangordning av olika energibärares användning. Eftersom elektriCitet Vid anvandningen inte alls bidrar till utsläpp till luft, mark eller vatten, ökar särskilt intresset för direkt— alstring av elektriCitet ur förnybara energikällor som t ex vattenkraft, Vindkraft, solceller och vågkraft.

Biomassa är ur många synpunkter en miljövänlig energi— källa. En effektivare användning av biomassa inom in— dustrin, torde på kortare Sikt vara en av de Vikti- gaste åtgärderna. Intressant blir värmeproduktion genom biomasseförgasning/förbränning. Aven produktion av flytande bränslen ur biomassor för traktionärä ändamål kan få ökat intresse. Därefter följer en ökad användning av naturgas i stället för, i prioritetsordning, olja, kol och torv.

Vätgas är en mycket miljövänlig energibärare. Införande av energisystem baserade på vätgas är dock förenat med stora problem. En omfattande produktion av vätgas i Sverige utan användande av kärnkraft- eller vattenkraft— baserad elektrolys. är idag inte realistisk. Import av vattenkraftpröducerad Vätgas från t ex Canada eller solbaserad Vätgas från Afrika blir sannolikt mycket dyrt och leder till ett nytt utlandsberoende.

En ny lågtemperaturteknik t ex en fotoaSSisterad kata— lytisk separation av väte ur vatten skulle, om den kunde göras ekonomisk, revolutionera energisystemet globalt. FoU—satsningar på vatgastekniker är således mycket lång— Siktiga men Viktiga. Satsningar på katalys och kataly- satorer for avgäs— och rökgasrening får ökande intresse vid succeSSivt skärpta miljökrav.

AV vad som framgått ovan är nästan samtliga delprogram Dl-DB intressanta inför succeSSivt skärpta miljökrav.

I Tabell 2 görs en grov markering av FoU—Vikten i miljösatsningen inom de olika delprogrammen och i de tre medelsalternativen.

Reduktion av 002

EFU—90 avser gora en särskild utredning kring koldioxid— problematiken varfor STU avvaktar med närmare analyser tills denna ar framtagen. En preliminär bakgrundsbeskriv— ning inför ett eventuellt ökat STU-engagemang i minskade svenska koldioxidutsläpp ges i bilaga 10.

ForskningSinsatser som utöver huvudförslaget kan bidraga till en reduktion av koldioxidutsläpp inom ett nära eller längre tidsperspektiv. anges nedan.

1. På kortare Sikt blir substitution mot icke fosSila inhemska energibärare aktuellt t ex

Vindkraft solvärme energi ur skogsavfall och lutar, (DZ) flytande bränslen ur biomassa (DZ, D4) biogas (D3) energiskog

000000

I andra hand substitution mot kolfattigä importerade bränslen t ex naturgas

TABELL 2

MEDELSALTERNATIV

2 1 (245 MKR) (291 MKR) ( w w OKN 3 X

30

.. . © © , 02 © (D I 133 . © % . Du E/M © © D5 . © © 06 © © © .. © O O) .. © © ©

NYCKEL: BEVAKNINGSKARAKTÄR FRÄMST ENERGIMOTIV. AKTIVA INSATSER PA MATTLIG EKONOMISK NIVÅ

ENERGI— OCH MILJÖMOTIV LIKA FRAM- TRADANDE; TYNGRE EKONOMISKA SATSNINGAR

. (::::2) MILJÖMOTIVET DOMINERANDE

EKONOMIQKA SATSNINGAR I INTERVALLETS OVRE GRANS

2. På lång Sikt kan några idag ViSionära tekniker aktuella. t ex

0 fotoaSSisterad katalytisk (lågtemperatur) spjälkning av vatten för väteproduktion (och syrgas) (DS)

fotokemisk reduktion av koldiox1d till metan, metanol, etc. (D4).

lagring av kolGIOde på stora havsdjup.

w

PROGRAM l

ENERGIANVANDNING INOM INDUSTRIN

VARAV lA ENERGIANVANDNING I PROCESSINDUSTRIN 130 13 GEMENSAMMA ENERGITEKNIKER 100 ' lc GASTEKNIK 61) ! PROGRAM AB 0 ENERGIRELATERAD GRUNDFORSKNING 27 MKR

AVSER BA 1988/99

ENERGIÅIQLIILLJQIL

EFUD -84 HÖGSKOLA THAT. 84/85 85/86 86/87 TOT. CTH 24 9.8 15.0 15.2 40.0 KTH 33 8.7 6.4 14.8 29.9 LU 17 1.8 13.8 9.6 25.2 LUH 7 - 0.5 1.1 1.6 UU 6 0.15 0.8 1.0 1.95 SU 3 - 0.6 0.2 0.8 SLU 2 1.5 0.7 1.2 3.4 UMU 2 ' - 0.6 0.6 1.2 LIU 4 1.7 2.6 1.6 5.9 HALMSTAD 1 0.1 — - 0.1 KARLSTAD l - 0.1 0.05 0.15 SUNDSVALL 1 0.1 0.04 - 0.14 SUMMA 101 23.85 41.14 45.35 110,34

Sammanställning av stöd ur energiforskningsmedel till RAMPROGRAM och INSATSOMRÅDEN inom STU:s anslag F 1, Siffror inom parentes anger hur stor del stödet utgör av STUs totala satsnin

RAMPROGRAM för KOLLEKTIV FORSKNING

Massa- och pappersforskning (STFI)

Keramforskning (Sv. Silikatförsknings- institut)

Järn- och metallförskning (Institutet för metall- forskning)

Värmeteknisk forskning (Värmeforsk)

Membranteknisk forskning (Stiftelsen för membran- teknik)

Fluid systemteknik

Minerälteknisk forskning (MinFo)

Förpackningsforskning (Packforsk)

Materialåtervinnings-

forskning (Reforsk) (F n ett insatsområde) Brandforskning

RAMPROGRAM för KUNSKAPSUTVECKLING

Cerealier (SIK + UoH)

Katalysforskning (Universitet och högskolor)

Civil Flygteknisk forskning (FFA)

Beviljat belopp, Mkr

84/85 85/86 86/87

4,8

0,23

0,3

5.0

0,24

0,22

0.08

2.0

0.3

1.5

5,2

1,0

0,25

0,16

0,13

2,0

0,35

1,5

87/88

8,0 (292)

0,3 (152)

1,0 (142)

0,7 (502)

0,3 (332)

0,25 (582)

0,14 (172)

2,0 (432)

0,4

0,37 (112)

3,0 (1002)

1,5 (122)

88/89

8,0

0,3

1,0

0,7

0,3

0,15

0,6

1,0

3,0

1,5

89/90 Anm.

8,0

0,3

0,7

0,3

3,0

1,5

0,8

Fler statlig myndigheter organisation

Totalt (5 å 15.0 STU 15,0 STEV

Av totalt

[9,0 för STU Avser ström- ningsteknik

,läsforskning

Illedande polymerer och dess elektriska egenskaper

INSATSOMRÅDEN

Driftutvecklingssystem för processindustrin (DUP)

Högpresterande konstruk- tionskeramer

84/85 85/86 86/87

88/89 89/90 Anm.

Förberedande satsningar inför DUP

Beslut våren 88

—-m6-— Bilaga 1 MELLANTJANSTER VID HOGSKOLORNA Tjänste- Placering: Förordnad: inriktning institution. namn

högskola datum från/till

Finan- siär

FORSKNINGSOMRÅDE: FÖRBRÄNNING - FÖRGASNING

Laserbaserad Atomfysik Marcus Aldén förbrännings— LNTH 1985-07-01/ diagnostik 1991-06—30

Förbränningskemi Fysikalisk Lars Andersson kemi 1986-01-01/ CTH 1991-12-30

Kemisk fysik med inriktning mot 'Srbränning och heterogen katalys

Kemisk fysik CTH

Karl Erik Keck 1985-07-01/ 1991-06-30

Heterogena kata— Fysik Roger Ryberg lyriska reaktioner CTH 1985-07-01/ 1989-06-30 Katalytiska reak— Fysik— och Lars Gunnar tioner på metall— mätteknik Petersson ytor LiTH 1986-01-01/ 1991-12-30 FORSKNINGSOMRÅDE: TRANSPORTTEKNIK r-ivsysrem för Flygteknik Thure Valdsoo farkoster med ton- KTH 1986-02-15/ Vikt på energi- 1992-02—14 bärarflexibilitet. cergianvändnings- _fektivitet och emissioner

FORSKNINGSOMRÅDE:

Effektiv energi- användning i hydrauliska sys— tem

Turbulent ström- ning med energi- relaterade till— lämpningar

INDUSTRIELL ENERGITEKNIK

Hydraulik och pneumatik LiTH

Mekanik KTH

Karl Erik Rydberg 1985-12—01/ 1991—11-30

Arne Johansson 1985—10-01/ 1991-09-30

STU

STU

STU

STU

STU

STU

STU

STU

Separation med Kemisk inriktning mot apparatteknik membranteknik och LNTH utfrysning

Energiteknik i Energiteknik mindre och medel- LiTH stor industri

FORSKNINGSOMRÅDE: ENERGILAGRING

Metallhydrider för Strukturkemi energitillämp— SU ningar

AnnSofie Jönsson 1985—07—01/ 1991-06—30

Mats Söderström 1985-12-01/ 1991-11—30

1988—07-01/ 1991—06-30

FORSKNINGSOMRÅDE: HÖGTEMPERATURSUPRALEDARE

Högtemperatur— Fysik supraledare CTH 1988-07-01/ 1991—06-30

STU (Nyinrättäd)

STU (Nyinrättad)

ENERGITEKNISKA SKRIFTER UTGIVNA AV PROJEKTENHETEN FOR _ENERGITEKNIK

NR NR NR

29: 30: 31:

1974 1974 1975

PYROLYS AV HUSHÅLLSAVFALL

NY VINDENERGITEKNIK

NUVARANDE OCH PLANERAD ENERGIFORSKNING VID DE TEKNISKA FAKULTETERNA '

NR 52:1976

NR 59:1977 THE FUTURE STEELPLANT A STUDY ON ENERGY CONSUMPTION ' ADVANCED WIND ENERGY SYSTEMS

NR 67:1977 ENERGIANVÄNDNINGSANALYS INOM STAL OCH METALLVERK

NR 68:1977 VÄRMEATERVINNING UR VENTILATIONSLUFT I FLERFAMILJSHUS (STU-RAPPORT NR 74—5907)

NR 69:1978 ENERGIANVÄNDNINGEN INOM LIVSMEDELSPRODUKTIONEN NR 88:1978 ENERGIANVÄNDNING I TRE SVENSKA JÄRNVERK

NR 120:1979 ENERGIUTNYTTJANDET VID JÄRN—. STÅL— OCH METALLVERK. (SAMMANFATTNING AV INTERVJUUNDER— SOKNING VID NORDISKA VERK)

NR 124:1979 STU PROGRAMPLANER. FORSKNING OCH UTVECKLING INOM ENERGIOMRÅDET 1978/79—1980/81

NR 135:1979 THE FUTURE STEEL PLANT A STUDY OF ENERGY CONSUMPTION

NR 157:1979 THE RECOVERY OF HEAT FROM VENTILATION SYSTEMS IN APARTMENT BUILDINGS (ENGELSK OVERSATTNING AV 68:1977)

NR 158:1979 FRAMTIDA VÄRMEPUMPAR

NR l61:1979 USE OF ENERGY BY SMALL AND MEDIUM—SIZED INDUSTRIAL ENTERPRISES

NR 164:1980 VÄRMEATERVINNING UR VENTILATIONSLUFT INOM VERKSTADSINDUSTRIN

NR 174:1980 ENERGIANVÄNDNING INOM MASSA- OCH PAPPERS- INDUSTRIN SCA—NORDLINER I MUNDSUND

NR 177:1980 FLEXIBUSSEN. EN ENERGISNAL OCH MILJÖVÄNLIG BUSSTEKNIK MED BERAKNINGAR FOR STOCKHOLMS INNERSTAD

1811980. FRAMTIDA JÄRNVERK l

NR NR NR NR

NR NR

NR NR NR NR NR NR NR NR

NR NR NR NR NR NR

NR NR NR

NR NR

210: :1981 211

223: 252: 268: :1982 310: 315: 316: 317: 303

320: 341: 342: 379: 380: 410:

411: 427: 430:

431: 440:

182: 183: 188: 189: 209:

1980 1980 1980 1980 1981

1981

1981 1981 1982

1982 1983 1983 1983

1983 1983 1983 1983 1983 1984

1984 1984 1984

1984 1984

FRAMTIDA JÄRNVERK 2 FRAMTIDA JÄRNVERK 3 ENERGIANVÄNDNING. VOLYM I

ENERGIANVANDNING. VOLYM II

ENERGY USAGE IN THE SCA-NORDLINER PULP AND PAPER PLANT AT MUNKSUND. SWEDEN

ELFORDON I SVERIGE

USE OF ENERGY BY SMALL AND MEDIUM-SIZED INDUSTRIAL ENTERPRISES. VOL 2

ENERGI— OCH VATTENFÖRBRUKNING I STORKOK ENERGIANVÄNDNING UNDER UTVECKLING - VOLYM III FRAMTIDA JÄRNVERK 4

DIRECTORY OF ENERGY PROJECTS

FRAMTIDA JÄRNVERK 5

SAGVERKENS ENERGIBALANS

FRAMTIDA JÄRNVERK SLUTRAPPORT

NÖDVÄNDIG ENERGIKVALITET I OLIKA PROCESSTEG VID SULFATMASSATILLVERKNING

ELECTRIC VEHICLES IN SWEDEN EFFEKTIVARE ENERGITEKNIK EFFEKTIVARE ENERGITEKNIK. BILAGOR DIRECTORY OF ENERGY PROJECTS

DET SLUTNA FAPFERSBRUKET

ENERGY INPUT ANALYSES IN THE PULP AND PAPER INDUSTRY

ENERGY AUDITS IN THE PULP AND PAPER INDUSTRY EFFEKTIVARE ENERGITEKNIK PROGRAMPLAN

VÄRMEPUMPAR OCH ANGKOMPRESSORER VID PAPPERS- MASKINER OCH INDUNSTNINGAR

DIRECTORY OF ENERGY PROJECTS COLLECTION OF BATTERIES

CORRECT DETERMINATION OF EFFICIENCY WITH SPECIAL REFERENCE TO SMALL BOILERS

SAGVERKENS ENERGIBALANS

FÖRGASNING AV BIOMASSA

ENERGY TECHNOLOGY PROGRAMME

NR 472zl985 FöRGASNING AV BIOMASSA - ETT SÄTT ATT KONVERTERA BEFINTLIGA OLJEPANNOR TILL FASTA BRANSLEN. UNDERLAGSRAPPORTER

NR A73:1985 BASENERGIMETODEN (ENDAST SKRIFT ELLER MED DISKETT)

NR 475zl985 ENERGIANVÄNDNINGEN INOM SCA-NORDLINER I MUNKSUND

NR A8l:1985 VÄRMEATERVINNING MED VÄRMEVÄXLARE VID FÖRORENAD LUFT

NR 485:1985 INDUSTRIN OCH ENERGIN BROSCHYR

NR 545:1986 INDUSTRY AND ENERGY NR 546:1986 INDUSTRIE AND ENERGIE NR 547:1986 L'INDUSTRIE ET L'ENERGIE

NR 576:1986 ENERGIRELATERAD GRUNDFORSKNING

NR 580:1986 ALCOHOLS AND ALCOHOL BLENDS AS MOTOR FUELS (yOL I. VOL 11 A. VOL 11 B) NR 582:1986 GASIFICATION OF BIOMASS

NR 588:1986 ANVÄNDNING AV ALTERNATIVA DRIVMEDEL NR 589:1986 HYBRIDSYSTEM I FORDON

NR 590:1986 KOLVMOTORTEKNIK

NR 591:1986 ELFORDON

NR 592:1986 ALTERNATIVA VÄRMEMOTORER

NR 593:1986 EFFEKTIV ELANVÄNDNING NR 597:1986 KATALYSFORSKNING

NR 600:1986 ENERGITEKNIK FöR TRANSPORTER

NR 601:1986 ENERGIBALANS FÖR SPANSKIVEINDUSTRI

NR NR NR NR NR NR

NR NR NR

NR NR NR

NR NR NR

NR NR

606:1987 611:l987 616:1987 617zl987 618:1987 626:1987 630:1987 635:1987

636:1987 639:1987 640:1987

651:1987 658:1987 665:1988

670:1988 673:1988 679:1988

680:1988 698:1988 702:1988

INDUSTRINS ENERGIANVÄNDNING DIRECTORY OF ENERGY PROJECTS FöRGASNING AV BIOMASSA

DET ENERGISNALA MODELLSÅGVERKET GRUNDLÄGGANDE FÖRBRÄNNINGSFORSKNING GRUNDLÄGGANDE TRIBOLOGI

FöRGASNING AV BIOMASSA

GENERELL METOD FöR INDIREKT BESTAMNING AV PANNVERKNINGSGRADEN GENOM BRANSLE— OCH GASANALYS

MINIKRAFTVARMEVERK VID SÅGVERK FÖRBRÄNNINGSTEKNISK FORSKNING

PROJEKT MICO - A TEST WITH METHANOL FUELED VEHICLES IN SWEDEN

VARMT ÄMNESFLÖDE INOM JÄRN- OCH STALINDUSTRIN BASIC COMBUSTION RESEARCH

NATURAL GAS AND BIOGAS PROPELLED BUSES _ PRESUDY FOR A DEMONSTRATION PROJECT

MEDSTRöMSFöRGASNING - KONSTRUKTION AV REAKTORER EFFEKTIVARE ENERGITEKNIK

SUPRALEDANDE KERAMISKA MATERIAL ' PROGRAM- FÖRSLAG

KRAFTVÄRME MED FöRGASNING AV INHEMSKA BRÄNSLEN MOTTRYCKSKRAFTRÄDDNING FÖR SVERIGES ELBALANS INDUSTRIELL NATURGASTEKNIK

INDUSTRINS ENERGIANVANDNING

DELPROGRAM

D 1 0 TEKNISKA SYSTEMSTUDIER (15. 16. 18-19. 26—28.

30. 32) D 2 o ENERGIPRODUKTER FRÅN PROCESSINDUSTRIN (12-16)

GASTEKNIK

NATURGAS (26. 32-33) BIOGAS (11) VÄTGAS (16. 35)

D 4 0 FÖRADLING OCH OMVANDLING

FöRGASNING (23—24. 26) FÖRBRÄNNING (22-26) BRÄNSLECELLTEKNIK (29) SEPARATION (19—22) MATERIALÅTERVINNING (11, 30-31) D 5 o ENERGILAGRING. -DISTR1BUTIDN (29. 17)

D 6 0 EFFEKTIVISERING AV ELANVANDNING

ELEFFEKTIVA PROCESSER (9-13) ELTEKNIK (26—28) SUPRALEDNING (30)

D 7 o EFFEKTIVISERING AV VARMEUTNYTTJANDE

VARMEEFFEKTIVA PROCESSER (13-14) VÄRMEVÄXLING. -PUMPNING. -ÖVERFÖRING(17-19. 36

D 8 0 ENERGIMOTIVERAD MATERIALUTVECKLING MM YTKEMI OCH YTFYSIK (35) KATALYS (31) TRIBOLOGI (29. 35) STRöMNING MM. (EJ. 31-32)

(SIFFRORNA INOM PARANTES HÄNVISAR TILL STU-INFO NR 673—1988 ”EFFEKTIVARE ENERGITEKNIK”)

BILAGA 7

PRINCIPIELL SAMMANSATTNING, ARBETSUPPGIFTER MM FOR STU'S PLANERINGS- OCH REFERENSGRUPPER INOM HUVUDPROGRAM ENERGIFORSKNING SAMT NUVARANDE FAKTISKA PERSONSAMMANSATTNING.

Sammansättning

Ledamöterna i de olika grugperna utses i personlig kapacitet. För att få en s allsidig sammansättning som möjligt på grupperna utses ledamöterna med följande genere la erfarenhetsbakgrund i åtanke:

Två ledamöter från industrin En ledamot från branschforskningsinstitut

En ledamot från högskoleinstitution

En ledamot från SI D (eller annan närmast berörd myndighet) En le ämot från enheten för ENERGITEKNIK En ledamot från närmast berörd annan enhet inom STU En planeringskönsult En person som på lämpligt sätt balanserar gruppens sammansättning i övrigt

0000 0000

Som ordförande utses i första hand en av ledamöterna_ från industrin, alternativt branschforsknin sinstitut. Handläggaren från enheten för ENERGITEKNIK ungerar som sekreterare.

Mandattiden för ledamöterna sträcker sig normalt över en EFUD-period, dvs f n tom den 30 juni 1990.

Arbetsuppgifter

Planerings- och referensgruppernas arbetsuppgifter kan vara följande:

0 Utarbeta förslag till programplaner för STUs insatser.

o Utarbeta underlag för regleringssbrev och anslags- framställning.

o Fungera som referensgrugg för sådana Erojekt som STU förelägger tuppen r bedömning ( an avse behov av förstu ier, ändring av pröjektens inrikt- ning eller omfattning mm)

0 Föreslå sätt enom vilka resultaten av STUs insatser kan öras ut till kännedom och nyttiggörande inom bl & industrin samt aktivt med- verka ärvid.

Styr- och planeringsgruppen Energirelaterad Industriell Strömningsteknik

Hans Ekander (Doktor) ABB Corporate Research

Göran Fernström (Civiling.) AB Volvo

Håkan Gustavsson (Professor) Högskolan i Luleå

Arne Johansson (Professor) : KTH Mekanik ; Mårten Landahl (Professor) KTH Mekanik

Per Lötstedt (Civiling.) [ Saab Scania Flygdivisionen TKLUBZ

T

Erik Olsson (Professor) CTH Tillämpad termodynamik och strömningslära

Från STU:

Birger Thordén (Avd. dir.)

Referensgruppen Ferrolegering

Car] Lennart Axelsson (Forskningsing.) KTH Tillämpad Processmetallurgi

Erik Bengtsson (forskningsing.) SSAB Avd 93 CU

Björn Kjellberg (Civiling.) ABB Asea Brown Boveri

Thomas Thorén (ingen titel) Avesta AB

Krister Torssell (Professor) Asea Powdermet

Ingemar Widell-(Direktör) Vargön Alloys AB

Olle Wijk (Professor) KTH Tillämpad Processmetallurgi

Från STU:

Göran Persson (Första byråsekr.) Birger Thordén (Avd. dir.)

Referensgruppen

Industriell naturgasteknik

Bengt Adilstam (Tekn.1ic.) Swedegas

Birgitta Lindblad (Bergsing.) Jernkontoret

Anders Molin (Civiling.) Sydkraft

Ulf Norhammar (Verkst. dir.) Sv Gasföreningen

Martin Normark (Avd. ingenjör) Statens Vattenfallsverk Distributionssektionen

Ingela Sjöström-Hedge (Tjänsteman) Statens Vattenfallsverk

Lennart Törnqvist (Professor) Lunds tekniska högskola Energiinstitutionen

Wasell Erik (Civ. ing.) AGA AB

Från STU: Olle Järfeldt (Avd. dir.) Göran Persson (Första byråsekr.) Birger Thordén (Avd. dir.)

Referensgruppen Järn & Stål

Bertil Berg (Övering.) Mefos

Per Olof Boman (Forskningschef) Jernkontoret

John Olof Edström (Professor) KTH Produktionsteknik

Torsten Eriksson (Professor) Tekniska högskolan i Linköping IKP

Anders Grevesmöhl (Avd. dir.) Statens Energiverk

Rune Lagneborg (Professor) Inst f Metallforskning

Birgitta Lindblad (Bergsing.) Jernkontoret

Alf Peterson (Tekn.1ic.) IVA

Ingemar Svensson (Civiling.) Sv Gjuteriföreningen

Krister Torssell (Professor) ASEA Powdermet

Bengt Westin (Övering.) SSAB

Henric Widmark (Forskningschef) AB Sandvik Steel

Olle Wijk (Professor) KTH Tillämpad Processmetallurgi

Jan Åkesson (Tekn.lic) Dvako Steel

Från STU: Kaj Klarjn (Avd. dir.) Göran Persson (Första byråsekr.) Birger Thordén (Avd. dir.)

Referensgruppen P/CIG

Per Almqvist (Tekn.1ic.) Stockholms Energiverk

Erik Bengtsson (Civiling.) SSAB

Gunnar Hovsenius (Tekn.lic.) Statens Vattenfallsverk

Gert Karlsson (Civiling.) Statens Energiverk

Krister Torssell (Professor) ASEA Powdermet

Bengt Westin (Överingw) SSAB

Från STU:

Göran Persson (Första byråsekr.) Folke Schippel (Avd.dir.) Birger Thordén (Avd.dir.)

Referensgruppen Titan

John Olof Edström (Professor) KTH Produktionsteknik

Hans Sandberg (Forskningsdir.) SSAB Tunnplåt AB

Sven Santén SKF Plasma Technologies AB

Från STU:

Birger Thordén (Avd.dir.)

Styrgruppen Varmt flöde

Uno Jaxgård (Ingenjör) Uddeholm Tooling AB

Kjell-Olof Johnsson (Tekn.lic.) SSAB

Birgitta Lindblad (Bergsing.) Jernkontoret

Gunnar Lindström (Övering.) Avesta AB

Sten Stuart (Bergsing.) SSAB

Bengt Westin (Övering.) SSAB

Från STU:

Göran Persson (Första byråsekr.) Birger Thordén (Avd.dir.)

Planerings- och referensgruppen Massa & gaeper

Jan Cardelius (Direktör) Svenska Cellulosa- och pappersbruksförenjngen

Lennart Eriksson (Direktör) STFI

Urban Gren (Professor) Chalmers tekniska högskola Kemisk apparatteknik

Nils Hartler (Professor) KTH Cellulosateknik

Arne Hulteberg (Direktör) Stora Teknik

Bengt Hylander (Övering.) ASSI Koncernutveckling

Ingvar Jansson (Förb. ordf) Sv Pappersindustriarbetarförbundet

Tom Lindström (Professor) Mo & Domsjö AB

Wiktor Mets (Övering) Statens Vattenfallsverk

Alf de Ruvo (Forskningsdir.) SCA Teknik AB

Thomas Wahlberg (Direktör) Holmens Bruk

Sune Westermark (Byråchef) Statens Energiverk

Från STU:

Ingemar Fastmark (Avd.dir.)

Planerings- och referensgruppen Tribolo i

Sören Andersson (Professor) KTH Maskinelement

Sture Hogmark UU Teknikum

Bo Jacobsson (Professor) SKF Engineering & Research Centre

Per Redelius (Fil.dr) Nynäs Industri AB

Anders Thelin (Övering.) AB Sandvik Coromant

Från STU:

Karin Bryner (Avd.dir.)

Referensgruppen

Energirelaterad grundforskning

Mats Almgren (Professor) UU Fysikalisk kemi

Torsten Ericsson (Professor) LIU Materialteknik

Anders Flodström (Professor) KTH Materialfysik

lndrek Martinsson (Professor) LU Fysik

Nils—Herman Schöön (Professor) CTH Kemisk reaktionsteknik

Från STU:

Ingela Agrell (Avd.dir.) Wiktor Raldow (Avd.dir.)

Referensgruppen

Grundläggande förbränningsteknisk forskning

Henrik Alfredsson (Docent) KTH Mekanik

Thomas Berglind (ingen titel) AB Volvo teknisk utveckling

Ola Claesson LU Förbränningstekniskt Centrum

Göran Holmstedt (Docent) LU Brandteknik )

Bengt Kasemo (Professor) CTH Fysik

Eric Olsson (Professor) CTH Tillämpad termodynamik och strömningslära

Jim Olsson (Docent) CTH Fysikalisk kemi

Birgitta Palmberger (Byråchef) Statens Energiverk

, Lars Tegnér (Avd.dir.) ; Statens Energiverk

Torbjörn Westermark (Professor) KTH Kärnkemi

Referensgruppen Katalxsforskning (Gemensam för STU och STEV)

Mats Almgren (Professor) UU Fysikalisk kemi

Sten Andersson (Professor) LU Oorganisk kemi

Stig Andersson (Professor) CTH Fysik

Sune Bengtsson (Tekn.dr) Fläkt Industri AB

Bengt Danielsson (Divjsjonschef) Perstorp AB

Ingemar Gottberg (ingen titel) AB Volvo Personvagnar

Bengt Kasemo (Professor) CTH Fysik

Christina Moberg (Docent) KTH Organisk kemi

Lars-Gunnar Petersson (Docent) LIU Fysik och mätteknik

Nils-Herman Schöön (Professor) CTH kemisk reaktionsteknik

Nils Walde (Avd. chef) Saab Scania

Nils-Gösta Wannerberg (Forskningsdir.) EKA Nobel

Från STU resp STEV

Ingela Agrell (Avd.dir.) Eva Ström STEV (Avd.dir.)

forts. Grundläggande förbränningsteknisk forskning

Björn Åkermark (Professor) KTH Organisk kemi

Från STU:

Göran Yström (Avd.dir.)

Styrgruppen Högtenperatursugrsledande material

Ingvar Ö Andersson (Avd.dir.) Statens Energiverk

Tord Claeson (Professor) cm Fysik

Gunnar Edwall (ingen titel) Ericsson Telecom

Klaes Jacobson (Civiling.) ABB Coorporate Research

Börje Johansson fProfessor) uu Fysik

Mats Nygren (Professor) SU Oorganisk kemi

Erland Wikborg (Doctor) Ellemtel AB

Från STU:

Ingela Agrell (Avd.dir.) * Carl-Otto Frykfors (Avd.dir.)

Sven-Ingmar Ragnarsson (Avd.dir.)

MODEST - Modell för avvägning tillförsel/effektivi- sering av elproduktion (Utdrag ur PM av prof B Karlsson, Lith)

Hypotes: Det går att med systemanalytiska hjälpmedel avgöra vad eleffektivisering får kosta jämfört med ny produktionskapacitet.

Elproduktionskapaciteten kommer att bli knapp dels på grund av kärnkraftsavvecklingen, dels på grund av ökan- de elanvändning. Sannolikt behövs både nya kraftverk och effektivisering av användningen. Om vi förutsätter lika ekonomiska villkor ur samhällsekonomisk synvinkel för både utbyggnad och effektivisering uppstår frågan hur avvägningen skall göras.

Genom att använda MODEST-modellen med kraftbolagens uppgifter om kostnader för utbyggd produktionskapacitet för exempelvis kolkondensverk, kraftvärmeverk och vind- kraft är det möjligt att beräkna vad olika typer av effektivisering får kosta samhällsekonomiskt på marginalen, låt säga att lasten ökar 10% eller att produktionskapaciteten minskar lika mycket.

Lastreduktionen kan bestå av olika principiella me- toder, såsom investeringar i effektivare utrustning, utnyttjande av bränsle i stället för el och styrning av ellaster (både för återkommande och icke återkommande last).

Laststyrning i sin tur består av lastprioritering, tidsförskjutning, ackumulering, bivalenta värmesystem och egen generering av el.

Målsättningen i detta projekt är att minimera den tota- la diskonterade systemkostnaden för staten som aktör. Trots att frågan inte primärt är inriktad på att spara elenergi/effekt eller någon annan form av energi blir förmodligen resultatet att stor ekonomisk potential för effektivisering uppstår om denna får kosta vad exempel— vis kolkondens inklusive reningsutrustning kostar. Det— ta innebär att vi i nuläget har en stor outnyttjad energi— och effektpotential uppbunden i vårt energisys- tem på grund av felaktig (dyr) användning av de resur- ser som finns tillgängliga i systemet. Det man behöver tillföra för att frigöra denna potential är kunskap om hur energisystemet skall utformas och användas. Genom att utnyttja systemanalytiska hjälpmedel kan vi i klar- text se hur vi skall använda den befintliga produk— tionskapaciteten för el på bästa sätt. Effektivisering— en kan ibland göras enbart genom att kombinera befint— liga resurser på ett optimalt sätt (exempelvis last— styrning). I andra fall behöver kompletterande investe- ringar göras för att möjliggöra en minimering av de to- tala systemkostnaderna. Investeringskostnaderna finns

dock alltid med i de totala systemkostnaderna. Uppgif- ten för oss är att kvantifiera hur stora dessa investe— ringar får vara och vilka tekniska lösningar som då är billigare än utbyggnad av ny elproduktionskapacitet. Denna teknik för energisystemoptimering har framgångs- rikt utnyttjats för beräkning av Åre fjärrvärmesystem. Malmös energisystem, Råslätts bostadsområde och Avesta Jernverk. Frågeställningarna i dessa fall är annorlun- da, men metodiken densamma.

1 Råslätt med 2 600 lägenheter innebar resultatet en halvering av energianvändningen, 75 % reduktion av abonnerad eleffekt och en systemvinst i nuvärde på 30 miljoner kronor. Detta dessutom för ett energisystem (direktelvärme) som ansågs omöjligt att förändra. Dessa beräkningar som redan lett till investeringar redovisas i doktorsavhandlingen "Optimization of dynamic energy systems with time dependent components and boundary conditions".

I figuren nedan (medtages ej här) visas den system- struktur som vi avser att studera med förutsättning att lasten ökar 10 2 eller produktionskapaciteten minskar 10%.

Resultatet av denna analys ger oss uppgifter på vad olika effektiviseringsåtgärder får kosta. Nästa fas av projektet innebär att vi utgår från olika tekniska po- tentialuppskattningar, exempelvis:

l) Industrial load management simulation (doktorsav- handling delvis finansierad av STU.

2) Effektbehov inon industrin - möjligheter att styra belastningen.

3) Effektivare industriella energisystem. Enhetspro— cesser - tekniknivå och utvecklingsmöjligheter (delvis STU—finansiering) 4) Industriell laststyrning i Vårgårda (inom uppdrag 2000)

5) Korttidsvärmelager för värmning av industriella byggnader m fl.

Dessa arbeten identifierar mycket stora tekniska poten- tialer för lägre energianvändning. Mängden energi är dock ointressant eftersom energi endast är en resurs bland andra. Frågan är i stället vad effektiviseringen kostar och om det är lönsamt att göra de investeringar som leder till lägre energianvändning. I detta projekt är avsikten emellertid att avgöra hur mycket av den tekniska potentialen som är samhällsekonomiskt lönsam

jämfört med kraftutbyggnad. Delar av det tekniskt möj— liga är också ekonomiskt effektivt. I förlängningen är det också möjligt att jämföra det som är samhällseko— nomiskt med det som är företagsekonomiskt vettigt. Skillnaden mellan dessa olika ekonomiska synsätt borde och kan utgöra grunden för institutionella åtgärder som t ex teknikupphandling från statens sida.

KOSTNADSGRA'NS INNAN NY PRODUKTIONSKAPACITET KAN MOTIVERAS

Effektivisering 20000 kr/kW Laststyrninig 100 kr/kWh(år) dag/natt

100 kr/kWh(år)

Topputjämning

1988—11-30

BEHOV AV FORSOKSANLÄGGNINGAR FOR UTVECKLING AV NY ENERGI TEKNIK INOM PROCESSINDUSTRIN

Av de kontakter som tagits med representanter för den energi-

tunga processindustrin framgår bl a att den osäkerhet som råder begräffande energiskatteomläggningen gör det svårt att

genomföra lönsamhetsberäkningar i fråga om ny energiteknik.

Härtill kommer svårigheter att förutse konsekvenserna av

succesivt ökande miljökrav.

Från flera företag inom kemisk industri anges att man av sådana skäl f n inte är beredd att påbörja utvecklingsprojekt rörande ny energiteknik. I andra branscher är i vissa fall beredskapen att påbörja nya utvecklingsprojekt större och nedanstående förslag utgör en sammanfattning av vad som fram- kommit vid en första direkt förfrågan till aktörer på området-

1. Järn— och stålindustrin

Från MEFOS har 7 förslag framförts.

Förslagen avser i korthet följande:

1.1. MEFCON processtyrning av syrgaskonverter för bl a direkt_ tappning

Processtyrsystemet har i huvudsak utvecklats tidigare men behöver nu appliceras på ett existerande verk för att där— igenom göra det möjligt att praktiskt bedöma vilka möjligheter systemet erbjuder och hur det kan modifieras och förbättras. Energibesparingar uppnås i form av minskad användning av pro- cessgas, mindre eldfast förbrukning och kortare behandlings- tider. Projektet kan genomföras på en 12-månaders period.

Projektkostnaderna vid MEFOS beräknas till 1,8 Mkr. Härtill kommer kostnaderna vid det verk på vilket försöksutrustningen

skall appliceras.

SSAB Oxelösund är intressent i projektet.

1.2. MEFCON processtyrning av Ijusbågar

Även i detta fall finns en datormodell och preliminära försök i pilotskala har genomförts. Det är nu aktuellt att genom drifts— kampanjer klarlägga processtyrsystemets egenskaper och möjligheternz att förbättra det. Målet är att i praktiskt drift införa ett styr— system som minskar elenergianvändningen och den totala energi-

användningen.

Projekttiden beräknas till tre år och kostnaderna vid MEFOS till 5—7 Mkr. Intressenter i projektet är Halmstads Jernverk, OVAKO Steel Metallurgy, Hofors, Björneborgs Jernverk, Smedje- backen—Boxholm Stål, Christiania Spigerverk i Norge samt

OVAKO Steel, Imatra, Finland.

1.3. Recirkulation av stoft från specialstålverk

Stoft som avskiljs vid stålverken bör kunna användas som legeringa— oxider och injiceras i AOD—konvertrar. Härigenom skulle både energi- och miljövinster kunna uppnås i form av optimering av värme- balansen, lägre kostnader för stofthantering samt—återvinning

av legeringsmetaller och kalk. Projektet avser utveckling av

teknik för recirkulation av högvärdigt stoft till AOD och därefter

verifiering av tekniken.

Projektet planeras pågå i två etapper. I fas 1 som beräknas kosta 1 Mkr genomförs pilotförsök och i fas 2 driftsförsök. Fas 2 beräknas kosta 0,8 - 1,0 Mkr. Intressenter i projektet är

Avsesta och Sandvik Steel.

1.4. Termomekanisk valsning och accelererad kylning av stångstål

Genom utveckling av tekniken för termomekanisk valsning och for— cerad kylning av höglegerade stål kan strukturen i stålet på- verkas så att efterföljande glödgningstider kan reduceras och härdning ske direkt efter valsningen. Härigenom erhålles en av— sevärd energibesparing av framför allt el. Projektet avser att

i fas 1 i pilotskala genomföra försök som visar att tekniken

fungerar på avsett sätt. I nästa fas kommer fullskaleförsök

att erfordras för aktuella stålsorter.

Fas 1 beräknas pågå i 1,5 år och kosta 3,5 Mkr vid MEFOS. Kostnaderna för fas 2 kan ej bedömas ännu beroende på att det ej är klart var försöken skall köras. Intressenter i

Sandvik Steel.

projektet är Ovako Steel och

1.5. Processtyrning av elvärmda ugnar

Detta projekt avser en vidareutveckling av ett existerande bränsleoptimeringsprogram för ämnesvärmningsugnar. Utvecklingen avser företrädesvis elektriskt värmda ugnar, vilket skulle kunna innebära en sänkt energiförbrukning vad avser el och gasol vid

glödgning och värmebehandling.

Projektet planeras löpa i två faser, den första innebärande vidareutveckling av programmet samt prov och utvärdering i pilotskala. I fas 2 installeras systemet vid industrin för att erhålla erforderlig verifiering. Fas 1 beräknas kosta 3 Mkr och pågå i 2 år. Fas 2 beräknas kosta 2 Mkr och pågå i 1,5 år. Intressenter är Ovako Steel, Sandvik Steel, Uddeholm Tooling, Björneborg, Åkers International samt Avesta.

1.6. Effektivare valsning av långa produkter

Genom valsning av långa produkter med högre reduktion av dimen- sionerna per stick minskas antalet stick och elenergibesparingar uppnås. Fullskaleförsök har gjorts tidigare men prov med fler stålsorter erfordras för att göra metoden mer generellt användbar.

I fas 1 av projektet genomförs nya pilotförsök vid BTFs vals- verk, varefter driftsförsök i full skala göra i fas 2.

Fas 1 beräknas pågå i ett år och kosta 1,5 Mkr. Fas 2 pågår i 0,5 år och kostar 0,5 Mkr. Industriintressenter i projektet är bl a Ovakos produktionsenheter i Hofors, Imatra, Luleå och Hällefors.

1.7. Bandgjutning av stål

Projektet avser direktgjutning av råband till nära slutdimension. Genom ett sådant förfarande elimineras flera bearbetningssteg vilket innebär stora energibesparingar. Utveckling av teknik för direktgjutning pågår på flera håll i världen och det är

av stor vikt att bygga upp en kunskapsbas för detta även i Sverige.

Finansieringen av en första etapp som pågår under tiden 1988—90 är i princip löst. För om följande etapp som påbörjas i samband med att nästa energiforskningsprogram inleds kommer ett finansi- eringsbehov att finnas för en relativt stor försöksanläggning. En precisering av medelsbehovet kan ej göras på detta stadium,

men storleksordningen torde vara omkring 50 Mkr.

Uppbyggnaden av anläggningen kan ske vid MEFOS. Omedelbara intres— senter i projektet är f n Avesta och Sandvik som råbandstill—

verkare och bl a ABB som utrustningsleverantör.

2. Massa- och pappersindustrin

Till Statens energiverk har en ansökan inlämnats av SEFI avseende pilotanläggning för framställning av mekanisk och kemimekanisk massa med betydligt lägre energiåtgång. Det sökta bidragsbeloppet är 7,2 Mkr av en totalkostnad för anläggningen om 18 Mkr.

Vidare har en ansökan från Indusum i Göteborg AB inlämnats för uppförande av en anläggning för indunstning av svartlut till hög torrhalt. Totala projektkostnaderna anges till 32 Mkr.

Av nya förslag som kommer att inlämnas från massa- och pappers—

industrin kan nämnas ett projekt avseende impulstorkning av papper.

Projektförslaget avser utveckling av en tork som leder till låg

energianvändning och väsentligt lägre investeringar för pappers.

maskinens torkparti.

Torken avses att byggas i anslutning till en pilotpappersmaskin.

Kostnaderna för projektet torde ligga omkring 10 Mkr.

METEORODOGISKA INSTITUTIONEN 1988-11-16 STOCKHOLMS UNIVERSITET (MISU) Anders Björksuöm

BAKGRUNDSBESKRIVNING INFÖR ETT PROGRAM FÖR MINSKADE SVENSKA KOLDIOHDEMISSIONER Anders Björkström, Meteorologiska institutionen, Stockholms universitet

1. PROBLEMET

Jordens atmosfär äri stort sett genomskinlig for solljus och värms därför bara obetydligt när solstrålningen passerar genom den. Luften absorberar främst strålning i den infraröda delen av spektrum. Den viktigaste källan för infraröd strålning är jordens yta (markytan och havet). Atmosfären liknari detta avseende glastaket på ett drivhus, som släpper in solljus men inte låter värmestrålningen slippa ut Fenomenet kallas atmosfärens drivhuseffekt och de verksamma beståndsdelarna kallas drivhusgaser. De viktigaste drivhusgaserna är vattenånga, koldioxid och ozon. Mindre bidrag komr'ner också från metan och dikväveoxid Genom att öka halterna av drivhusgaser (bl a genom utsläpp av några helt nya ämnen med drivhusverkan) riskerar människan att orsaka en uppvärmning av den undre atmosfären med ogynnsamma konsekvenser för jordbruk, skogsbruk och bosättning.

Vi behöver inte här gå in på en detaljerad beskrivning av vilka klimatförändringar som kan förväntas. Följande fakta är dock nödvändiga för att antyda problemets karaktär och kunna bedöma realismen i olika motåtgärder:

1. Den viktigaste antropogena drivhusgasen är koldioxid Atmosfärens koldioxidhalt är ca 350 ppm (v). Innan människans påverkan började låg halten nära 280 ppm (v). Ökningstakten är f n nära 1.5 ppm ( v) per år.

_2. Alla antropogena drivhusgaser har tillräckligt lång uppehållstid i atmosfären för att hinna spridas runt hela jorden. Det råder alltså inga samband mellan vilka länder eller världsdelar som emissionema kommer från'och vilka områden som får de allvarligaste klimatförändringama. Det är endast de samlade utsläppen i hela världen som avgör hur allvarliga följderna blir.

3. De viktigaste antropogena drivhusgaserna har lång avklingningstid i atmosfären. Även om alla utsläpp plötsligt upphörde, skulle det ta några århundraden innan tex

koldioxidhalten hade sjunkit tillbaka till den förindustriella nivån. Det innebär att halten i atmosfären ett givet år - och därmed klimatpåverkan - inte bara beror på emissionema just det året, utan på summan av alla års utsläpp fram till dess.

4. Temperaturen vid jordytan anpassar sig inte omedelbart efter atmosfärens ändrade drivhusförrnåga. Överföringen av värme till havet ger systemet en tröghet Av den klimatuppvärmning som 002 -utsläppen hittills har vållat har endast ungefär hälften förverkligats ännu.

5. Jordens klimat fluktuerar av naturliga orsaker. Medeltemperaturen vid havsytans nivå har under de senaste 500 åren varierat inom ett intervall på ungefär 1.5 grader.

spelat en underordnad roll i den uppvärmning som eventuellt har orsakats hittills, men deras roll väntas bli större i framtiden. Tabell 1 visar uppskattade bidrag från de olika drivhusgaserna under perioden 1980 2030.

6. Koldioxid är inte den enda drivhusgasen vars halt människan ökar. Övriga gaser har l

2. KOLETS KRETSLOPP

För att bedöma hur kraftigt emissionema av koldioxid behöver skäras ned för att halten inte ska nå orimliga värden behövs en kortfattad beskrivning av kolets kretslopp i naturen (atmosfär. växter, hav), med tOnvikt på frågan hur snabbt en ökning av atmosfärens koldioxid absorberas av andra reservoarer i kretsloppet.

De stora dragen av kretsloppet för grundämnet kol illustreras i Figur ]. Atmosfären innehåller f n ungefär 740 109 ton C, i form av 2700 miljarder ton COz . (Övriga kolhaltiga gaseri atmosfären är försumbara). De gröna växterna tar årligen upp ungefär 100 109 ton C, och lika mycket skulle, vid ostörda förhållanden, återföras till atmosfären genom respiration, förmultning och naturliga bränder. ! form av levande växter (och djur) på land finns ungefär 600 109 ton kol, vartill kommer att döda ämnen i marken, humus, innehåller mer än dubbelt så mycket. Havsvatten innehåller lösta bikarbonat- och karbonatjoner till en total mängd av 37000 109 ton kol. Utbytet genom havsytan uppgår till ungefär 100 109 ton årligen, lika stort i båda riktningama. (De biologiska processerna i havet producerar lika mycket koldioxid som de konsumerar, så något nettoflöde till eller från atmosfären finns inte).

Havet är alltså i runt tal en femtio gånger större reservoar av kol än atmosfären. I det långa loppet kommer också det mesta av de antropogena utsläppen att absorberas av havet. Detta dröjer emellertid flera århundraden, av orsaker som vi återkommer till.

2.2 mammutar

Mängden fossila bränslen i världen har uppskattats innehålla mellan 5000 och 10000 109 ton C i första hand i form av stenkol. (Om allt detta oxiderades till 00; skulle det bli 7-15 gånger mer än atmosfärens nuvarande innehåll.) Människan förbrukar f n mellan fem och sex miljarder ton, räknat som C, per år, varav i praktiken allt tillförs atmosfären i förrn av koldioxid. (Den del som blir kolmonoxid och andra produkter av ofullständig förbränning är liten och oxideras till koldioxid efter någon tid i luften).

Användningen av fossila bränslen var obetydlig före mitten av 1800-talet. Den växte därefter med ungefär 4% per år, med avbrott för de båda världskrigen och depressionen 1930-32, fram till början av 1970-talet. Med oljekriserna bröts de växande emissionema och numera förekommer ingen klart urskiljbar trend. Efter ett maximum på 5.3 109 ton år 1979 minskade utsläppen. År 1984 var den globala emissionen 5.2 109 ton, år 1986 var den 5.6 109 ton.

Det är av intresse att jämföra siffran 5 Pg med utsläppen av andra föroreningar som diskuteras i samband med energiproduktion. Grundämnet kol utgör största delen av den totala massan av ett fossilt bränsle. (Den exakta andelen varierar en hel del från ämne till ämne, men det väsentliga nu är kontrasten mot alla andra miljöskadliga ämnen som är aktuella i sammanhanget, vilka ju inte utgör mer än högst några procent av bränslets vikt.) Vid förbränningen förenas enkelt uttryckt varje kolatom med en molekyl 02, vilket gör att den koldioxid som bildas får en massa som är mellan tre och fyra gånger större än bränslets ursprungliga massa.

Därför innebär alla förslag. som går ut på att man ska "samla upp och lagra" koldioxid, att man måste bygga upp en industri för att hantera en avfallsmängd som är 3-4 gånger större än den olja och kol som för närvarande distribueras och lagras. Det är troligen inte tekniskt omöjligt för de rika länderna att bygga upp en sådan struktur, men fossila bränslen skulle knappast vara en ekonorrriskt attraktiv energiform om användaren skulle betala kostnadema för avfallshanteringen. Kostnaderna att förvandla koldioxid till t ex karbonater är också stora och kräver en hel del energi.

Utbytet mellan atmosfärens koldioxid och kolet i form av organiska ämnen på land (i levande eller dött material) har alltid påverkats av människan. Ur klimatsynpunkt spelar det emellertid ingen roll hur mycket kol som utbyts mellan annosfären och växterna så länge flödet är lika stort i båda riktningar. Människans verksamhet blir en klimatrisk först om de organiska w storlek (600 109 ton levande material eller 1500 109 ton humus) minskar, eftersom övriga reservoarer då måste öka, i första hand atmosfären.

Omfattningen av nettotillförseln av icke—fossilt kol till atmosfären är inte lika noga känd som de fossila utsläppen. Skogsskövlingen är fn mest omfattande i tropikerna , men tillförlitlig statistik saknas. En bedömning för år 1980 är att mellan 0.8 och 2.4 109 ton

l kol årligen tillförs atmosfären. . 'i l Förutom i förrn av skogsröjning och andra direkta ingrepp är det troligt att människan långsamt minskar mängden organiskt kol genom andra former av miljöförsämring. Särskilt försumingens effekter bör nämnas i detta sammanhang. Omfattningen av detta

slags påverkan på kolets kretslopp är dåligt känd.

2.4 Hur havet absorberar ett koldioxidöverskgtt

I figur 1 redovisas "ytvattnet", dvs ungefär de översta 75 metema, skilt från resten av havet. Orsaken härtill är att denna del av havet ståri praktiskt taget omedelbar jämvikt med atmosfären. Vinden orsakar en tämligen effektiv omblandning av vattnet hit ner. Därunder är havets cirkulation långsammare. Åldersbestämning med kol-l4-metoden visar att den genomsnittliga "åldern" hos havsvattnet (dvs tiden sedan det senast befann sig i ytskiktet) är ungefär tusen år. Denna fördröjning är den ena av två orsaker till långsamheten i havets koldioxidupptag. Den andra är följande:

När människan ökar koldioxidens partialtryck i atmosfären kommer så mycket av koldioxiden att överföras till ytvattnet som fordras för att den lösta koldioxidens partialtryck i vattnet ska bli lika med det nya trycket i atrnosfören. Koldioxidens partialtryck i vattnet är direkt proportionth mot koncentrationen av löst COz, [002]. enligt Henrys lag. När koldioxid löses i havsvatten övergår emellertid en del av den i bikarbonatjoner och karbonatjoner. Vid de temperaturer och pH-värden som förekommer i ytvattnet föreligger cirka 90% av kolet som bikarbonatjon, cirka 10% som karbonatjon och endast omkring 0.5% som löst 002. Däremot kommer ett tiLlsttLtill vattnets kabonatsystem att fördelas i andra proportioner. För att [COz] skall öka med tio procent

behöver det totala kolinnehållet i vattnet (alltså summan av [COQ] , [HCO3] och [CO3] ) inte öka med mer än en procent. Trots att ytvattnet innehåller nästan lika mycket kol som atmosfären kan det alltså långt ifrån absorbera hälften av det tillskott som människan

släpper ut. Endast ungefär en tioan kan tas upp och bli u'llgängligt för vidare uanspon neråt.

2.53urldväxm v' ' i nlalklkln

1. Hur vegetationen återerövrar ett röjt område kan man observera genom att studera vad som händer efter ett hygge eller en brand Detta slags återväxt är det viktigaste sättet för vegetationen att absorbera något av människans koldioxidemissioner. Effekten av återväxt är inkluderad i den ovan nämnda uppgiften att 1.6 + 0.8 109 ton C årligen förs från organiska ämnen till atmosfären. Skogsröjning med efterföljande återväxt innebär ingen nettominskning av koldioxidmängden i atmosfären - snarare tvärtom eftersom den vegetation som växer upp efter ingreppet ofta innehåller mindre kol per ytenhet än den orörda vegetationen. Eftersom det kan uppskattas att människan har orsakat en minskning av skogarnas och markernas kolinnehåll med mellan 100 och 200 109 ton C så finns det emellertid möjlighet för skogen att i större eller mindre omfattning återväxa På det sättet skulle en icke försumbar mängd koldioxid kunna avlägsnas ur atmosfären.

2. Det är sannolikt att ökningen av atmosfärens koldioxidinnehåll har stimulerat fotosyntesen. Härav följer dock inte att mängden organiskt kol har ökat eller kommer att öka nämnvärt Organiska ämnen som bryts ner vid respirationen redan följande natt eller följande vinter innebär ur klimatsynpunkt ingen minskning av atmosfärens koldioxidhalt. Endast en mindre del av fotosyntesens produkter blir ved och andra långlivade organiska ämnen.

3. Vid en uppvärmning förändras också andra klimatvariabler som har betydelse för vegetationen. Modellstudier visar att nederbörden globalt sett skulle öka som följd av en förstärkt drivhuseffekt. Det verkar troligt att uppvärmningen och den förbämade vattentillgången på lång sikt är gynnsam för växtligheten på land, så att reservoaren av organiskt bundet kol ökar. Möjligheten av en sådan effekt har dock ingen betydelse för planeringen av motåtgärder mot COz-ökningen.

3. MÖJLIGHETER A'I'I' HEJDA OOz-ÖKNNGEN

3.1. Utgångspunkter för en mdömning

Påverkan på jordens klimat ökar gradvis med ökande COz-halt och har alltså redan börjat. Av självklara skäl måste CD:-halten fortsätta öka en tid. Frågan är hur länge, vilken högsta nivå som är acceptabel och hur vi undviker att överskrida den.

1 det följande räkneexemplet antar vi att den högsta acceptabla halten är ungefär 400 ppm. Detta är en osäker uppskattning, som bygger på optimistiska antaganden om övriga drivhusgaser Nivån 400 ppm kan vi motivera med att den troligen skulle ge en klimatuppvärrnning vars storlek inte överstiger de naturliga fluktuationer som jordens medeltemperatur har uppvisat under de senaste århundradena. Hur stora årliga emissioner är möjliga för att halten inte ska nå långt över 400 ppm? Av dagens koldioxidutsläpp ackumuleras ungefär hälften i atmosfären. Fortsatta utsläpp av samma storlek som nu kommer att leda till att nivån 400 ppm uppnås om 35—40 år.

Om en konstant mängd C02 varje år släpps ut i atmosfären, kommer så småningom ett jämviktstillstånd att inställa sig, där havets upptag blir lika stort som emissionema. Då sker alltså ingen fortsatt ökning av atmosfärens koldioxidhalt. Vi har försökt räkna ut hur stora emissioner som är acceptabla om halten ska stabiliseras på nivån 400 ppm. Det visar sig att resultatet av en sådan beräkning är mycket känsligt för vilka antaganden man gör om cirkulationen i havet Det är möjligt att taket måste sättas redan vid ungefär tio procent av nuvarande nivå, men det kan också tänkas att det finns utrymme för upp till trettio procent Vi bortser här från möjligheten att återväxande vegetation (se ovan) kan hjälpa till att minska atmosfärens koldioxidinnehåll. Skulle rnotåtgärdema mot Övriga drivhusgaser visa sig ineffektiva, kan siffran behöva justeras neråt. Det är alltså uteslutet att fortsätta med globala emissioner på dagens nivå fram till år 2030, men det är inte heller nödvändigt att starta katastrofprogram av typen "samla upp och lagra".

3.2. Konsekvenser för svensk energiförsög'ning

Låt oss som räkneexempel anta att globala utsläpp av fem miljarder ton koldioxid årligen är acceptabelt av klirnatskäl. Vi har då ungefär ett halvsekel på oss att trappa ner utsläppen från nuvarande 25 miljarder ton koldioxid till en femtedel därav. Vad innebär detta i ett svenskt perspektiv för den närmaste 3-årsperioden? De tidsrymder som nyss nämndes är mycket längre än vad man i allmänhet utarbetar konkreta planer för. Trots det är det

nödvändigt att redan nu börja en målmedveten utveckling mot minskade COz-emissioner. Fem miljarder ton koldioxid fördelat lika över jordens befolkning blir ungefär tusen kilo per person och år. Man kan som jämförelse nämna att en persoan som körs 1500 mil per år släpper ut 5000 kg CO; och att uppvärmning av en medelstor villa ger 14000 kg CO; per år. De tekniska förändringar som krävs om vi ska närma oss nivån 1000 kg per person och år, utan att totalt spoliera vår materiella standard, är uppenbarligen radikala Under de närmaste åren kan vi inte mer än inleda vad som kommer att bli den största förändringen av Sveriges energiteknik sedan industrialismen. Utvecklingslinjer som bör följas redan nu är ökad effektivisering av energianvändningen samt övergång till bränslen som ger mindre koldioxid per enhet energi. På sikt måste praktiskt taget COz-fria bränslen tas i bruk.

4. ANDRA DRIVHUSGASER ÄN CO;

Koldioxid är både den drivhusgas som ger störst bidrag till den antropogena klimatuppvärmningen och den som ernitteras i störst kvantitet Som tabell.] visar kan man dock vänta sig att andra gaser kommer att svara för ungefär hälften av klimatuppvärmningen de närmaste femtio åren. Eftersom motåtgärder mot dessa gaser är billigare och lindrigare än inskränkningar i COz-utsläppen, är det på sin plats att kommentera vad som kan vinnas därigenom också.

1. Tabell 1 visar att ungefär en fjärdedel av den beräknade uppvärmningen 1980—2030 härrör från den ökande mängden freon 11 och 12. Man kan uppskatta att en utsläppt mol F-ll eller F-12 är minst 20000 ggr mer effektiv ur växthussynpunkt än en utsläppt mol koldioxid (NASA. 1986). Detta beror främst på att freonema absorberar värmestrålnin g inom ett spektralområde där atmosfären är genomskinlig medan atmosfären redan har en kraftig absorption inom koldioxidens absorptionsområde. Kraftfulla åtgärder mot freonutsläpp, som ju är önskvärda med tanke på den stratosfäriska ozonminskningen skulle alltså också innebära en betydande lindring av drivhusproblernet. Uppgifterna i Tabell 1 bygger på antagandet att halterna av de viktigaste freonema växer med 3% per år under femtioårsperioden. Motåtgärder mot en sådan tillväxt torde vara det effektivaste möjliga sättet att minska ökningen av drivhuseffekten, räknat per satsad krona.

2. Utsläppen av kväveoxider, NO,. och kolväten har redan lett till en förhöjd ozonhalt i troposfären på norra halvklotet. Insatser för att minska utsläppen av dessa båda ämnen kommer också att minska ökningen av drivhuseffekten. Ungefär tio procent av en antropogen klimatuppvärmning kan beräknas bero på ozonökningen. Det kan påpekas att förbränning av torv och biobränslen med dagens teknik innebär emission av NOX. Det är

dock inte möjligt att med tillräcklig säkerhet uttala sig om hur ozonhalten skulle förändras vid en given ökning av källorna för NO,. Det torde inte vara möjligt att nedbringa emissionema genom nu förbränningsteknik.

Tabell 1. Uppskattat bidrag till höjningen av jordens medeltemperatur från ökande halter av olika gaser under perioden 1980 till 2030.

Koldioxid (COz) 1.08 OC Freoner 0.64 Metan (Cl-14) 0.22 Dikväveoxid (N20) 0. 15 Own (03) 0.1.1. Summa 2.30

__ LANDVÄXTER ATMOSFAR Trä 500

71.0. Gräs, burnblad 130 (årlig ökning 3) Döda växtdelar 60

YTVATTEN 700

FOSSlLA BRÄNSLEN soon-10000

DJUPVATTEN 36700

Figur ]. Kolets globala kretslopp. Reservoaremas innehåll är angivet i miljarder ton av grundämnet kol, pilarna anger utbyten i miljarder ton per år.

Referenser:

Rolf gabrielsson och Göran Holmstedt FÖRBRANNINGSTEKNIK. Rapport 1988

Per Alsefelt ENERGI FRÅN SKOGSINDUSTRIN Rapport 1988

FoU-program för . JÄRN—, STÅL— ocn övarc METALLINDUSTRI 1990/91—1992/93

B I LAGA 9

Underlag från Studsvik AB med underbilaga

FOU VID STUDSVIK AB

Innehåll

Kap.

thi—l

xlxl OXU'I

sammma: . e . . ADJNH

Bakgrund

Nuvarande statliga anslag Nuvarande förutsättningar Inriktning av FoU-verksamheten vid Studsvik under 1980—talet Pågående FoU—program FoU—verksamheten vid Studsvik under 1990—talet Programmens målsättning Strategisk FoU inom nationellt program Kommersiell produkt- och process— utveckling Programplan för 1990—talet; na— tionella rollen Materialteknik Energisystem och distribution Förbränningsteknik/miljöfrågor Sammanfattning Planerad kommersiell verksamhet

Bilaga 1 Utdrag ur anslagsskrivelse

1988—08-31

STUDSVIK ENERGYS FORSKNINGS— OCH UTVECKLINGSPROGRAM

o—noo OWNH

11 11

13 14

16 26 34 44 47

ERXFOUXEli

FOU VID STUDSVIK AB

SAMMANFATTNING AV STUDSVIK ENERGYS FORSKNINGS— OCH UTVECKLINGSPROGRAM

1 Bakgrund

Avancerad forskning och utveckling har bedrivits vid Studsvik sedan tillkomsten av företaget. Denna FoU-verksamhet karakteriseras av tvärteknisk bredd, ett spektrum från grundläggande fenomen— studier till tillämpad utveckling i halvstor skala och en kontinuitet i verksamheten, som möjliggörs tack vare en i forskningssammanhang ovanligt stabil personalresurs.

Från att helt ha varit inriktad på nukleär ener- giteknik breddades verksamheten mot miljö— och energiteknik utanför kärnkraftsområdet under slutet av 1970-talet. Omfattande kompetens har byggts upp inom såväl energidistribution som energiproduktion och miljöteknik, och dessa har tillsammans med den sedan tidigare etablerade kunskapen inom materialtekniken samlats i en separat division, Studsvik Energy. Under de första åren av 1980-talet byggdes inom divisionen upp speciella experimentella och personella resurser inom ramen för det nationella energi- och miljö- programmet, med direkta statliga anslag och med omfattande finansieringsstöd från statliga pro— gramorgan, ofta i form av fleråriga uppdrag.

Parallellt med denna nationella roll har Studsvik av ägaren fått direktiv att successivt etablera en kommersiell roll baserad på energi- och miljö— teknisk utveckling av produkter, processer och

ERXFOUXEli

system, samt energiteknisk uppdrags- och service— verksamhet. Genom denna kommersiella verksamhet baserad på företagsekonomiska grunder ska Studsvik komma ifrån det ensidiga beroendet av statlig

finansiering, som tidigare kännetecknat företaget.

2 Nuvarande statliga anslag

Som stöd för det FoU—arbete med långsiktig inrikt- ning, som motiverades av Studsviks nationella roll, och tillika som stöd till uppbyggnad av denna kommersiella verksamhet i egen_regi och i samarbete med svenskt näringsliv, har Studsvik under en rad år fått ett direkt statligt anslag för egen och branschrelaterad forskning och utveckling. Av detta har omkring halva beloppet använts för icke-nukleär FoU. Insatserna har gällt

tillämpad forskning och utveckling av processer

och produkter med målet att bevisa funktion och prestanda hos sådan ny teknik.

För att möjliggöra en långsiktig, sammanhållen planering av Studsvik Energys basforskning har företaget sedan 1985 dessutom fått ett direkt anslag för basforskning av grundläggande och

långsiktig karaktär, grundläggande energiteknisk forskning, som inom ramen för Studsviks nationella

roll ingår som en integrerad del i det statliga miljö- och energitekniska forskningsprogrammet. Detta ersätter det tidigare anslaget energirela—

terad grundforskning,

3 Nuvarande förutsättningar

Studsviks dubbla roller under senare år, dvs både den nationella rollen med strategisk FoU som en del av det statliga FoU-programmet och, enligt ägarens direktiv, en kommersiell roll för Studsvik

som en del av svensk miljö/energiindustri, har

ERXFOUXEli

båda ingått som motiv till de direkta statliga FoU—anslagen.

Det genom direkta statliga anslag finansierade forsknings— och utvecklingsarbetet utgör f n knappt 20% av den totala verksamhetsvolymen vid Studsvik Energy.

Under 1980—talet har omställningen av verksamhet till kommersiell, industriell FUD starkt betonats och drivits målmedvetet. Omfattande projektfinan— siering av FoU—uppdrag från statliga programorgan bidrog verksamt till kompetensuppbyggnad vid Studsvik Energy och möjliggjorde målinriktad och tillämpad FoU på projektbas. Finansiering av grundläggande forskning har dock under en tid ej varit tillgänglig för Studsvik Energy. Den ringa andelen grundforskning i verksamheten har sedan kritiserats i en utredning om svensk förbrännings— forskning.

I det separata basforskningsanslaget för grund- läggande energiteknisk forskning vid Studsvik Energy har nu den nationella rollen renodlats på ett entydigt sätt. Detta har markant stärkt våra möjligheter till systematisk, långsiktig forsk— ning. Under den tid, som detta programanslag har funnits tillgängligt för oss (sedan 1985/86), har basforskningen vid Studsvik Energy på ett mycket positivt sätt kunnat stärkas och samlas till ett fortlöpande program med nödvändig framförhållning.

Även delar av det tillämpade FoU-arbetet, som finansierats genom anslaget egen och branschrela- terad forskning och utvecklingsarbete har motive- rats av Studsviks nationella roll, medan andra

delar av den med anslaget finansierade

ERXFoUXEli

verksamheten stött den pågående omställningen till en kommersiell roll. Denna kombination av två motiv har skapat en oklar bild och bidragit till svårigheter att förmedla Studsviks roll(er) till omvärlden.

Troligen delvis som en följd av detta har den tidigare omfattande uppdragsvolymen från program- organen under de senaste åren minskat kraftigt inom vissa verksamhetsområden, som bränslekunskap, förbränning och förgasning. Detta har varit olyckligt för framför allt verksamhet av typen experimentell tillämpad FoU i större skala, där Studsvik Energys resurser och en beredskap att kunna genomföra denna typ av verksamhet utgör en nationell tillgång. Då nu tidvis en dominerande andel av statsanslaget har behövt utnyttjas till finansiering av sådan storskalig utveckling, har möjligheterna att genomföra annan mer småskalig utveckling blockerats under dessa perioder.

Det är sannolikt önskvärt att framöver mer renod— lat särskilja anslag för tillämpad utveckling på strategiska områden av nationellt intresse, från

separata anslag som motiveras av ägarens intresse att främja Studsviks kommersiella roll.

För Studsvik Energys nationella roll såväl som för den pågående omställningen mot en kommersiell roll har de statliga, direkta anslagen en avgörande betydelse. De är långt viktigare än vad deras 20% andel av den totala omsättningen antyder. Genom att de möjliggör en flerårig samlad programplane- ring ger de den planeringshorisont och framför- hållning, som är en väsentlig förutsättning för långsiktigt FoU-arbete med kontinuitet och

Tabell 1

Pågående forskning och utveckling vid Studsvik Energy.

Teknikområde

materialteknik

Energisystem och distribution

Förbränning/ miljö

ERXFOUXEli

Basforskning (7 MSEK/år)

Polymerers nedbrytnings- processer

Erosionskorrosions- fenomen

Korrosionssprickning (doktorandarbete)

Elektrokemisk mätmetodik

Slurryegenskaper (mass— och energitransport)

Avancerade bränsleceller

Nätoptimering/brusanalys (doktorandarbete)

Förbränningskemi tjär— nedbrytning

Miljökemi N

o, nox, dioxiner

2

Strömningsteknik (fluidbäddar)

Avancerad mätmetodik i flammor

Tillämpad utveckling (11 MSEK/år)

Plasmapolymerisering (ytmodifiering)

Materialoptimering/ värme— och gasdistri- bution

Materialoptimering/ avfallsdestruktion

Materialoptimering/ kraftproduktion

Avancerad värmepump/ kylteknik

Metallhydridsystem

Diagnostikutrustning för abonnentcentraler

Ny fjärrvärmeteknik (termografering, reno- veringsteknik) Solvärmeteknik (BFR)

Cirkulerande fluidbädd/ förbränning

cirkulerande fluidbädd/ förgasning

Hetgasrening Avfallsdestruktion

Specialbrännare

ERXFOUXEli

teknikhöjd, och som visat sig ej vara möjlig med finansiering i form av enskilda, kortvariga

projekt.

I föreliggande rapport beskrivs i korthet hur Studsvik Energys pågående FoU—verksamhet är uppbyggd, baserad på dessa direkta statliga anslag och kompletterad med separat finansierade FoU— projekt, beställda som uppdrag av framför allt

programorgan.

Med pågående program som utgångspunkt beskrivs den fortlöpande planeringen av vårt FoU-program och hur vi planerar att utforma programmet för kom— mande år, närmast för tiden fram till 1994/95.

4 Pågående FoU-program Studsvik Energys FoU-verksamhet är uppdelad på tre

delprogram omfattande var sitt teknikområde. Inom

varje teknikområde ingår dels basforskning, dels tillämpad utveckling med i föregående avsnitt angivna målsättningar och inriktning. De tre teknikområdena och de i dessa ingående delav- snitten sammanfattas i Tabell 1. Basforskningen ska svara för den grundläggande kunskapen inom centrala avsnitt. Utvecklingsinsatserna ska dels ge stöd för pågående kommersiell verksamhet, dels svara för utveckling av ny teknik.

I Bilaga 1 redovisas en kort beskrivning av verksamheten inom respektive teknikområde. Be- gränsade resurser medför krav på koncentration, samverkan mellan olika delprogram och komplette- ring av egen kunskapsbas genom samverkan med universitetsvärlden. I planeringen av Studsvik Energys FoU har insatsområdena successivt

XFOUXEli

koncentrerats till ett antal avsnitt, där urvalet

följer de riktlinjer som angavs i EFU 87.

Inom teknikområdet Materialteknik har verksamheten helt inriktats mot studier av långtidsegenskaper, med tanke på betydelsen av dessa inom energitek- niken. De fenomen de respektive material/omgiv- ningsfaktorer, som insatserna koncentrerats till, har valts med tanke på de system— och distribu- tionsfrågor respektive de förbränningstekniska

fenomen som företagets FoU i övrigt inriktats mot.

Insatserna inom teknikområdet Energisystem är inriktade mot Värmedistribution och lagringsteknik (fjärrvärmesystem) och mot nya värmepump/kylsystem (miljövänliga, energihushållning). Den begränsade insats som här finansieras genom de diråkta statsanslagen kompletteras genom fleråriga uppdrag från programorganen (STEV och BFR).

Insatserna inom teknikområdet Förbränningsteknik/- miljöfrågor har som mål att åstadkomma effektiv och miljövänlig förbränning/förgasning (småskalig kraftvärme respektive ny elproduktionsteknik) samt att finna metoder för destruktion av avfall under miljövänliga betingelser. En dominerande andel av anslaget för tillämpad FoU tas i anspråk av storskaliga testkampanjer i pilotskala avseende framtida förgasningsteknik. Dessa stöds även av STEV, Vattenfall'och svensk industri.

5 FoU—verksamheten vid Studsvik under 1990-talet

Som utgångspunkt för planeringen av den framtida forsknings— och utvecklingsverksamheten vid

ERXFOUXEli

Studsvik Energy förutsätts att företaget även framgent har såväl en nationell roll som den av ägaren föreskrivna kommersiella rollen. För att underlätta förståelsen av denna dubbla roll föreslås en distinkt särskiljning av de statliga bidrag, som motiveras som stöd för respektive roll.

* Inom ramen för ett sammanhållet FoU-program med direkt statlig anslagsfinansiering genomförs grundläggande basforskning och tillämpad teknik- utveckling, som inriktas mot för landet strateg—

iska frågeställningar (den nationella rollen).

* Inom ramen för den enligt ägardirektiven pågå— ende omställningen mot en kommersiell roll genom- förs produkt- och processutveckling i egen regi eller i samarbete med industripartner; stöd för Studsviks kostnader för denna kommersiella FUD bör

utgå separat.

Studsvik Energys forskning och utveckling kan då

indelas i följande program:

strategisk FoU inom nationellt program

- grundläggande basforskning (nationell roll)

tillämpad teknikutveckling (nationell roll)

produkt- och processutveckling (kommer- siell roll).

RXFoUXEli

9 1988-12—02 6 Programmens målsättning 6.1 Strategisk FoU inom nationellt program

Grundläggande basforskning har som målsättning att 'studera fenomen och mekanismer inom miljö— och

energiområdet för att därigenom skapa kunskap som bas för nya tekniklösningar och för förståelse av miljö/hälsoeffekter. Ambitionen är att inom programmet långsiktigt och med god framförhållning bygga upp,=vidmakthålla och vidareutveckla kompe- tens av hög klass.

Den för långsiktigt forskningsarbete nödvändiga kontinuiteten möjliggörs genom fortlöpande, flerårig planering av ett sammanhållet program. Den tvärvetenskapliga karaktären hos miljö- och energifrågor gör att Studsviks breda kompetens— bakgrund utnyttjas effektivt. Resultaten är offentliga och publiceras som Studsvik-rapporter, i internationella vetenskapliga tidskrifter och

genom presentation vid konferenser etc.

Tillämpad teknikutveckling genomförs inom strate— giskt utvalda områden av central betydelse för landets miljö— och energisystem. Målsättningen är att omsätta baskunskap och forskningsresultat, erhållna inom och utanför Studsvik, till tillämp— bar energiteknik i form av ny mätmetodik, optime— ring av miljövänlig teknik, nya process- och systemlösningar eller nya produktidéer.

Med flerårig, rullande programplanering erhålls den planeringshorisont, som effektivt utveck- lingsarbete av spjutspetskaraktär kräver. Målet är att med uthållighet och framförhållning i pro— grammet påskynda utvecklingen på strategiska

områden och höja deras tekniknivå så att kunskap snabbare kan omsättas och överföras till indu-

strins produktutveckling.

För detta utvecklingsprogram gäller öppen publi- cering av resultaten. Dessa ska vara tillgängliga för framtida kommersiell produktutveckling eller annan exploatering såväl för Studsvik som för andra aktörer inom svensk energiteknik.

Kommersiell produkt- och processutveck- ling

Denna verksamhet har som målsättning att på basis

av normala företagsekonomiska avväganden utveckla och demonstrera miljö— och energitekniska pro— dukter/processer för exploatering på kommersiella villkor. Detta görs dels i egen regi, dels (och i första hand) i samarbete med industriföretag, branschorgan och andra aktörer inom miljö— och energiområdet. Även utvecklingsuppdrag från enskilda industriföretag kan förekomma, liksom uppdrag att optimera eller trimma viss teknik. I enlighet med ägardirektiven till företaget ska verksamheten i ett fortvarighetstillstånd täcka sina kostnader och uppfylla normala avkastnings- krav.

Omställning från anslagsfinansierad verksamhet till kommersiell utveckling tar viss tid. I ett första skede saknas balans mellan kostnader för verksamheten och de i tiden starkt förskjutna inkomsterna av typ royalty och andra licensin— täkter. Under denna period erfordras separat finansieringsstöd från ägaren, i detta fall staten. Separat finansieringsstöd från ägaren är även aktuellt för utveckling med längre »

ERXFOUXEli

framförhållning, som avses drivas kommersiellt men

som med dagens förutsättningar ej kan motiveras med utgångspunkt från företagsekonomiska avkast- ningskrav och de stora riskerna inom energi- och

miljöområdet.

Resultaten från den kommersiella utvecklingsverk- samheten är förbehållna Studsvik och de samar— betspartners som medverkar i respektive arbete. Publicering sker när detta bedöms som kommersiellt

motiverat. 7 Programplan för 1990-talet; nationella rollen

Med utgångspunkt från dagens FoU-program planeras forskning och utveckling inom tre teknikområden:

7.1 Materialteknik

Verksamheten inriktas liksom idag till långtids- egenskaper för inom energitekniken betydelsefulla material. Vi koncentrerar oss på ett fåtal feno- men, som var för sig i olika sammanhang framstår som livslängdsbegränsande för ett givet material och ett givet energitekniskt system. Nyckelordet

är lifetime engineering.

Programmet är framför allt inriktat mot slutan- vändarens behov och avser att förstärka den nödvändiga kunskapen om möjligheter och begräns- ningar beträffande olika materials livslängd, och de fenomen som styr nedbrytningsprocesser och

försämring av materialegenskaper.

Programmet omfattar insatser inom grundläggande basforskning, ggh insatser som avser att över- brygga och påskynda övergången från baskunskap till nyteknikutveckling. Vi bedömer att detta

RXFOUXEli

ERXFOUXEli

övergångsområde mellan (akademisk) grundforskning och (industrins) tillämpade produktutveckling är av väsentlig strategisk betydelse för landets materialtekniska FoU generellt och för material- teknik inom energiområdet i synnerhet.

Teknikutvecklingen inom detta delprogram avser materialoptimering för olika applikationer, karakterisering av materialegenskaper och mate- rialens begränsningar, inom strategiskt väsentliga ämnesområden som distribution och lagring av naturgas, livslängd av markförlagda rörsystem, avfallsdestruktion och kraftvärmeproduktion (erosionskorrosion, ytmodifieringar) och till-

gänglighet/säkerhet av kärnkraftanläggningar.

Basforskningsinsatserna inom delavsnittet Mate- rialteknik koncentreras till fenomenstudier beträffande polymerers nedbrytningsprocesser, erosionskorrosion i högtemperatursystem och korrosionssprickning i höglegerade stål. Dessutom genomförs, sammanvävt med dessa fenomenstudier, en utveckling av avancerad elektrokemisk mätmetodik för utvärdering av korrosionsangrepp av dessa slag. För de utvalda verksamhetsområdena gäller att de har högsta prioritet och strategisk betyd- else, samtidigt som företaget på dessa områden har en väletablerad, avancerad kompetens och omfatt— ande resurser. Insatser av Studsvik på dessa områden passar väl in i ett övergripande natio— nellt materialtekniskt FoU—program, där Studsviks program integreras med insatser inom högskole-

världen och branschorganisationer.

Verksamhetens långsiktiga karaktär gör att vi ej förutser några väsentliga förändringar inom detta delprogram under 1990-talets första hälft. Ett

RXFOUXEli

nära samarbete med forskargrupper vid universitet och högskolor har etablerats och ska ytterligare befästas.

De i pågående programinsatser initierade ambitio— nerna att knyta Studsviks materialtekniska FoU till de omfattande internationella samarbetspro— grammen (framför allt i EGs regi) ska ytterligare förstärkas under kommande år.

De statsanslagsfinansierade FoU-insatserna utgör 7 MSEK/år, varav minst 3 MSEK avser basforskning. Dessa insatser kompletteras/förstärks genom det internationella samarbetet. I dagens läge uppgår detta program totalt till >12 MECU (>80 MSEK).

7.2 Energisystem och distribution

Verksamheten inom detta delprogram berör energi— hushållningsfrågor och alternativa energisystem. Insatserna har successivt inriktats mot två delmål som vi bedömer ha strategisk betydelse för landet:

1 avancerade, miljövänliga och icke el— drivna värmepump/kyltekniksystem, och

2 avancerade system för energidistribution och lagring, och renoveringsteknik för dessa.

De statsanslagsfinansierade insatserna komplette- ras med treåriga FoU-programuppdrag med huvudsak— lig finansiering från STEV och BFR, avseende värmepumpteknik och avancerad fjärrvärmeteknik. Som ett direkt uppdrag från BFR drivs även ett program avseende solvärmeteknik.

Basforskningsinsatserna avser fenomen i samband med mass- och energitransport i flerfassystem

(t ex slurry) och möjligheter till förtätad

energitransport.

För att bredda den egna kompetensen krävs ett fortsatt och ytterligare intensifierat samarbete med universitetsforskargrupper, som kompletterar

våra insatsområden.

Under de kommande åren planeras verksamheten bli alltmer inriktad mot strategiskt väsentliga frågeställningar på lång sikt, dvs 2000-talet. Studier av ny systemteknik för naturgas samt av system med alternativa energibärare som väte och alkoholer har redan initierats eller är under planering i nu pågående program, liksom fråge- ställningar med samband till framtida tänkbara klimatförändringar (t ex utveckling av freonfria värmepumpsystem samt kulvertisoleringar). Två andra strategiskt viktiga frågeställningar, som förväntas få ökad betydelse, är renovering av markförlagda rörsystem (fjärrvärme, VA-teknik) och frågor kring husnära installationer (inklusive konvertering från direktelsystem, mikrokraftvärme

t ex bränsleceller).

Omfattningen av verksamheten inom detta delprogram planeras ligga vid 5 MSEK/år. För närvarande finansieras av denna ram mellan 2 och 3 MSEK/år

via uppdrag från programorganen.

STUDSVIK har erhållit anslag för grundläggande forskning inom området energiteknik. Med dessa medel har bolaget byggt upp kompetens och re- surser och har ett forskningsprogram inriktat mot framtida miljövänlig energiteknik enligt de energipolitiska riktlinjerna.

Tidigare forskningsverksamhet har verksamt bi- dragit till den teknik som idag är under olika stadier av utveckling och introduktion i bo- lagets regi inom områdena förbränning, för- gasning, Värmedistribution och materialteknik. Anslaget för energiteknisk grundforskning har stor betydelse för långsiktigheten i verksam— heten. Bolaget ges möjligheter att bibehålla och även utveckla nya resurser och kompetens inom de områden där bolaget är verksamt.

Forskningen bedrivs i ökande utsträckning i samarbete med högskolor och universitet inom landet och i några fall med utländska univer— sitet. Samarbetsformerna varierar beroende på projekt och inriktning. I några fall finns per— sonalunioner med högskoleforskare.

Bolagets forskningsprogram inom grundläggande energiteknisk forskning har tre delprogram; materialteknik, energisystem och förbrännings— teknik.

3.1-1 Materialteknik

Egenskaperna hos materialen i energianläggningar har stor betydelse för prestanda och tillgång— lighet samt för produktions- och driftkostnader. I delprogrammet materialteknik studeras lång- siktiga egenskaper för stål i förbränningsanlägg- ningar och för plaster i hetvatten- och natur— gasdistributionsanläggningar och gaslager. Mål- sättningen är att beskriva mekanismer som på— verkar nedbrytningen samt finna metoder som ökar livslängden hos materialen.

Inom området plastmaterial studeras nedbrytnings- mekanismer. Målsättningen är att specificera material som kan användas för värme— och gas— distribution samt ange hur dessa kan förbättras.

MO xpmx81205

( xpmxeizos

Utdrag ur Bilaga 1 ANSLAGSSKRIVELSE 2(7) 1988—08—31

Med inom bolaget utvecklade analysmetoder kan nedbrytningsfenomen studeras bättre än tidigare. I samarbete med högskoleforskare vid KTH kommer ytterligare analysmetoder att utnyttjas, vilka ger en än mer detaljerad förståelse för meka— nismerna.

Inom området korrosion studeras främst stål som används inom värmeanläggningar som pannor, rök— gasrenare, fjärrvärmeutrustning etc. Målsätt— ningen är att bättre förstå samspelet mellan miljö, korrosion och utmattning. Under den kommande treårsperioden kommer verksamheten inom korrosion att ytterligare koncentreras och för- djupas med grundläggande studier. Ett särskilt projekt är miljöbetingad sprickbildning, vilket drivs i samarbete med KTH.

Materialproblem orsakade av samtidig korrosion och erosion i eldstaden i fluidbäddanläggningar kan fördröja en kommersiell introduktion av tekniken. I gasturbiner utsätts turbinbladen för erosion vid användning av ask— och slaggbildande bränslen. Vid bolaget pågår undersökningar av erosion hos stål och keramer i de nämnda miljö- erna. Gasturbinapplikationen studeras i samarbete med finska och holländska högskolor och med STU som medfinansiär.

3.1.2. Energisystem

Forskning inom energisystem är av betydelse när. ny energiteknik ska anpassas till användningarna. Det är inte bara de enskilda komponenternas prestanda som avgör värdet av ny teknik utan också hur komponenterna och systemet i övrigt kan anpassas till varandra. Verksamheten inom bolaget har nu anpassats enligt anvisningarna i EFU87 och är koncentrerad till bostadsuppvärm- ning och uppvärmningssystem.

Bolaget har startat treåriga forskningsprogram i samarbete med STEV och BFR avseende värmedistribu— tion och ny värmepumpsteknik. Målsättningen är att finna och utveckla ny effektivare teknik till lägre kostnader för att skapa förutsätt— ningar för en fortsatt utbyggnad av fjärrvärme— näten samt att utveckla alternativ till uppvärm— ning med direktel.

Utdrag ur Bilaga 1 STUDSVIK AB ANSLAGSSKRIVELSE 3(7) 1988—08—31

3.1.3. Förbränningsteknikzmiljöfrågor

De framtida förändringarna av energisystemet medför att nya primärenergikällor måste tas i anspråk. Inhemska och importerade fasta bränslen förväntas få en betydande roll bredvid en kraf— tigt ökande naturgasanvändning. Många av de miljöproblem som uppmärksammas idag är för- knippade med förbränning. Samtidigt finns ett stort behov av att destruera organiskt avfall.

Bolagets forskning inom förbränningsteknik har därför inriktats på energitillförsel med för— bränning till det svenska energisystemet samt destruktion av avfall under miljövänliga beting- elser. Syftet är att åstadkomma effektiv och miljövänlig förbränning, särskilt med avseende på emissioner innehållande svavel, kväve och klorerade kolväten, primärt genom att direkt påverka förbränningsreaktionerna. Denna teknik har fördelar framför "rökgasrening" främst för mindre anläggningar. Parallella och kompletter— ande projekt stöds av STU och STEV.

Programmet är långsiktigt och fortsätter enligt planerna. För att koncentrera resursinsatserna har det tidigare området bränslekunskap avveck- lats.

Inom delområdet förbränningsreaktioner undersöks de mekanismer som orsakar uppkomsten av oönskade emissioner samt hur man ska påverka reaktionerna för emissionsundertryckning. De metoder som undersöks baseras på kontroll av betingelserna i olika förbränningszoner och användning av kata- lysatorer.

Särskild uppmärksamhet ges mekanismerna bakom uppkomsten av klorerade kolväten, bl a dioxin. Det finns idag belägg för att produktionen av klorerade kolväten kan undertryckas. Forsknings— arbetet fortsätter med hög intensitet, dels för att vidga kunskapen om uppkomsten vid förbrän— ning och dels för att praktiskt åstadkomma "dioxinfri" förbränning.

Förbränning och förgasning med fluidbäddteknik har uppmärksammats världen över för bl a sina goda miljöegenskaper och framhålls i många länders energitekniska planering som en attrak- tiv utvecklingsväg. Bolaget har under lång tid varit engagerat i utveckling av fluidbäddtek- niken och detta arbete fortlöper.

MO xpmx81205

MO xpmxelzos

Utdrag ur Bilaga 1 ANSLAGSSKRIVELSE 4(7) 1988—08—31

Delprogrammet fluidmekanik skall ge kunskap för ytterligare förbättringar av fluidbäddtekniken. Arbetet bedrivs med parallella praktiska och teoretiska studier och i samarbete med bl a CTH.

******

Bolaget anser att anslagsnivån 7 MSEK är av rätt storleksordning för den nuvarande verksamheten. Det är av stor betydelse att anslaget kan bi- behållas på denna nivå räknat i realvärde samt att planeringsutrymme anvisas för tre år framåt.

Enligt EFUB? finns anvisat för budgetåret 1989/90 7 MSEK för grundläggande energiteknisk forskning.

Tabell 3

Anslagsbehov för Grundläggande energiteknisk forskning avseende energiteknik:

1989/90 1990/91 1991/92

7.0 7.0 7.0 MSEK

3.2 Ny kärnteknik

Separat redovisning från Studsvik Nulear.

4 Medel för egen och branschrelaterad FUD (EBFUQ)

7.3. Förbränningsteknik/miljöfrågor

Forskning och utveckling inom detta delområde är inriktat mot miljöproblemen kring energiproduk- tion, framtida teknik för effektiv elproduktion och avfallsdestruktion med miljövänlig teknik.

ERXFOUXEli

RXFOUXEli

Den basforskning som planeras avser fenomen inom delområdena förbränningskemi, kemin vid bildning och destruktion av miljöföroreningar, mass— och värmeöverföring i termiska omvandlingsprocesser samt slutligen avancerad mätteknik för direktmät- ningar av fysikaliska och kemiska storheter inom

t ex ett förbränningsrum. Insatserna för varje delområde utgör omkring 1 MSEK/år, dvs totalt inom delprogrammet Förbränning/miljö 4 MSEK/år.

Den tillämpade teknikutvecklingen inom delpro- grammet har ambitionen att överbrygga gapet mellan denna fenomeninriktade basforskning och industrins produktutveckling, genom framför allt experimen— tella studier i halvstor skala. Laboratoriets resurser, och beredskap för att utföra värmetek- niska och förbränningstekniska försök från bänk- skala upp till pilotskala kan redan i sig sägas utgöra en för landets energi/miljö—FoU strategisk resurs. Programmet under de närmaste fem åren planeras i allt väsentligt utgöra en direkt fortsättning på nu påbörjade och löpande insatser, dvs koncentration kring cirkulerande fluidbädd— teknik, både för förbränning och förgasning (miljövänlig småskalig kraftvärme, utnyttjande av inhemska bränslen), teknik för minimering av miljöutsläpp vid avfallsdestruktion och låg— NOx—teknik (inklusive minimering av NZO p g a klimateffekter).

Redan idag är FoU—programmet inom detta delavsnitt helt dominerat av miljöaspekter. Vi förutser för de närmaste åren en fortlöpande, alltmer ökad betydelse av långsiktiga frågeställningar, med anknytning till globala miljöfrågor som växthus- effekt (NZO' COZ—begränsning) och ozonnedbrytning (t ex teknik för freondestruktion), liksom

ERNFoUXEli

angränsande frågor som behov av alternativa drivmedel och utnyttjande av avancerade bränsle- celler (t ex metanoldrivna), som alternativ till termisk energiproduktion. Vi bedömer även att frågor rörande fasta avfall/restprodukter kommer att få alltmer ökad betydelse inom ramen för

energiproducerande processer.

Ett nära samarbete förutsätts dels med universitet och högskolor (även internationellt) och med avnämarsidan (Vattenfall, kommunala värmeverk).

Omfattningen av den tillämpade förbränningstek- niska utvecklingen planeras utgöra 5 MSEK/år. Den statsanslagsfinansierade FoU-insatsen inom för— bränning/miljö utgör därmed 9 MSEK/år.

För experiment i större skala, pilot- och proto- typskala erfordras en separat finansiering i storleksordningen 10-15 MSEK/år. Denna föreslås helt täckas genom anslag från programorgan (fram- för allt STEV) och, när så är lämpligt, med extra stöd från avnämarsidan (framför allt Vattenfall).

En integrering av dessa storskaliga insatser inom ramen för statsanslaget är olämplig, då de i ett sådant fall p g a sin storleksordning tenderar att helt blockera och stoppa all annan utvecklings- verksamhet inom programmet. En kontinuitet för utvecklingsarbetet i den mer moderata skalan förhindras vid konkurrens om samma anslagsmedel inom en ram, som är liten i förhållande till de största projekten.

ITabell 2

;Studsvik Energys anslagsfinansierade FoU. Programplan för 1990—95. _____________________________________________________________________

Teknikområde Basforskning (9 MSEK/år)

Tillämpad utveckling* (12 MSEK/år)

——-—-——————————__—

Materialteknik (7 MSEK/år)

Energisystem (5 MSEK/år)

Förbränning/ miljö (9 MSEK/år)

Polymerers nedbrytning Erosionskorrosion KorrosionsspriCkning

Elektrokemisk mätmetodik

Mass— och energitrans— port i flerfassystem

Förtätad energitransport

Förbränningskemi (tjär- kolväten, char, katalys)

Bildning/destruktion av miljöföroreningar (NO , N20, freon, dioxin, Nä3)

Mass/värmeöverföring i termiska system ( as- omblandning, parti el- fördelning, turbulens)

Avancerad mätteknik för termiska system

Materialkarakterisering och livslängd/värme— och gasdistribution

Material för avfalls- destruktion

Materials långtidsegen— skaper/kraftverk

Moniteringsteknik för korrosionsmiljö/kraft- verk

Renoveringsteknik för fjärrvärmesystem

Termiskt driven värme- pump/kylteknik

Distribution/lagring för naturgas

Alternativa energibärare Mikrokraftvärme

Kraftvärme/inhemska bränslen (CFB, förbrän- ning och förgasning)

Hetgasreningsteknik (elproduktion)

Avfallsdestruktion/ miljöeffekter (halo- genkolväten, tung— metaller, restprodukter)

Miljöförbättrande åt- gärder/befintlig för- bränningsteknik (NO

x! N20)

* De angivna delprogrammen drivs ej alla samtidigt i tiden och kan vara alternativ till varandra.

ERXFOUXEli

7.4. Sammanfattning

Det för början av 1990—talet planerade programmet med direkt statsanslagsfinansiering sammanfattas 1 Tabell 2. Den årliga omfattningen motsvarar

Zl MSEK, varav 9 MSEK avser grundläggande basforsk— ning och 12 MSEK avser tillämpad teknikutveckling inom strategiska områden. Därutöver förutsätts en separat finansiering med 10—15 MSEK/år av projekt i större skala, typ pilotanläggningar, som före—

slås täckas genom anslag från programorgan.

8 Planerad kommersiell verksamhet

Vid sidan om ovan nämnda FoU-insatser med öppen publicering av resultaten och som en del av det nationella programmet, förutsätts en aktiv kommer— siell verksamhet vid Studsvik Energy. Insatserna utgörs av kommersiella uppdrag, och av kommer— siella utvecklingsprojekt i egen regi eller i samarbete med industripartner. Miljövänlig ener- giteknik utvecklas på uppdrag av industrin och vid Studsvik utvecklade produkter/processer exploa-

teras genom licenssamarbete med tillverkande

industri.

Resultaten från denna verksamhet är förbehållna de medverkande aktörerna. Den kunskap, som därvid byggs upp, bidrar givetvis till den samlade kompetensen vid Studsvik och ger för den stats— anslagsfinansierade FoU-verksamheten synnerligen värdefull feed-back, som förstärker och vidareut— vecklar kunskapsnivån.

Exempel på kommersiella projekt av detta slag, som pågår idag och som planeras pågå även under de

kommande åren, är .

ERXFOUXEli

; — optimering av miljövänliga Specialbränn- are, anpassade för specifika, komplice— rade bränslen och industriella restpro— dukter

- utprovning av avsvavlingsteknik med hjälp av tillsatser till förbränningsrummet

komponentprovning och tekniskt stöd till licenstagare (verkstadsindustri, pann— tillverkare) inom CEB—teknik (förgasare, gasrening, pannor)

- förbättring eller ombyggnad av befintliga anläggningar, som driftoptimeringar (pannor för inhemska bränslen) och ombyggnad av torksystem (energihushåll- ning)

engineering och entreprenader för t ex torv- och flispannor och småskaliga värmedistributionssystem.

Behov av ägarstöd för Studsviks omställning till kommersiell verksamhet i enlighet med i tidigare avsnitt beskrivna skäl bör, som ovan nämnts, behandlas separat från Studsviks andel i det nationella FoU-programmet. Vi avser att återkomma

till denna fråga i särskild ordning.

De kommersiella insatserna inom energiproduk- tionsområdet har under hösten 1988 organisatoriskt separerats från den övriga FoU-verksamheten. Sedan tidigare drivs också kommersiell konsultverksamhet vid Studsvik Energys dotterbolag, Miljökonsulterna i Studsvik AB respektive Fjärrvärmebyrån AB.

Samarbetspartners för företagets kommersiella verksamhet ser vi inom såväl tillverkande indu— stri, avnämare (processindustri, kommunala värme—

verk) och entreprenadföretag.

RXFOUXEli

Utdrag ur Bilaga 1 STUDSVIK AB ANSLAGSSKRIVELSE 1(7) 1988—08—31

Medel för grundläggande energiteknisk forskning

4.1. Energiteknik

Inom ramen för anslaget för egen och bransch- relaterad FUD, EBFUD, bedriver bolaget tillämpad forskning och utveckling av produkter och pro- cesser avseende ny energiteknik i egen regi eller i samarbete med andra intressenter. Syftet är att bevisa funktion och prestanda hos sådan ny teknik.

Nyutvecklad energiteknik behöver demonstreras både i fråga om funktion och effektivitet, till- gänglighet, ekonomi, säkerhet och miljöegenskaper under praktiska driftvillkor. Ledtiden för ny energiteknik är ofta mycket lång och förenad med stora kostnader och kommersiella risker.

MO XmeB1205

Utdrag ur Bilaga 1 ANSLAGSSKRIVELSE 5(7) 1988—08—31

FUD-arbetet drivs i huvudsak på två plan; 1) tillämpad forskning och utveckling inklusive branschforskning och 2) pilot- och demonstra- tionsverksamhet, ofta i samarbete med framtida marknadsförare/producenter.

Verksamheten baserar sig på ny kunskap från forskning och utveckling, inte sällan till delar genomförd inom ramen för den grundläggande energitekniska forskningen inom bolaget. Bolaget deltar i branschforskningssamarbete med Värme- forsk, Jernkontoret m fl och tar även initiativ till samarbetsprojekt med andra intressenter.

Inom ramen för pilot- och demonstrationsverksam- heten utvecklas nya energitekniska koncept till sådan skala att man kan göra meningsfulla ut- värderingar avseende prestanda och ekonomi. Den utgör även basen för vidareutveckling av del— system, utbildning och försök avseende säkerhet, stabilitet och tillförlitlighet. Detta arbete sker ofta i direkt samverkan med tillverkare/ marknadsförare/slutanvändare och/eller med statens programorgan. Programmet för EBFUD har följande delområden: materialteknik, energi- system och distribution, förbränningsteknik samt förgasningsteknik.

4.1.1 ate 'a

Korrosion och åldrande är tekniska problem som orsakar stora ekonomiska förluster och som dess- utom utgör en potentiell haveriorsak i många tekniska tillämpningar. Bolagets kompetens inom korrosion och åldrande byggdes upp i anknytning till den kärntekniska forskningen. Idag vidare- utvecklas kompetensen till nya material och applikationer. Verksamheten är inriktad på kun— skapsmässigt stöd till energiteknisk industri, kraftföretag och värmeverk.

Vid bolaget pågår undersökningar av korrosion på stål i förbränningsanläggningar och naturgasled- ningar och av åldrande hos plaster i varmvatten- system, naturgasledningar och gaslager. Syftet är att utveckla effektiva metoder för att ut- värdera material samt att till användare och producenter kunna ge ett effektivt stöd i materialvalsfrågor.

I förbrännings- och förgasningsanläggningar utsätts materialen för svåra erosions— och korro-

O Xme81205

Utdrag ur Bilaga 1 ANSLAGSSKRIVEISE 6 (7) 1988—08—31

sionsegenskaper. Även här bedrivs FUD-arbete med syftet att kunna ge panntillverkare och pann- ägare ett effektivt stöd. Genom samarbete inom Värmeforsk leds vunna resultat ut till kraft- företag och kommunala energibolag.

4.1.2 ' e e is ' u '0

När ny energiteknik introduceras i ett energi- system krävs vanligtvis att hela systemet an— passas för att fördelarna skall kunna utnyttjas. Syftet med området Energisystem är att ge energiplanerare och energiteknisk industri stöd vid anpassning och utveckling av nya koncept.

Idag inriktas verksamheten på driftoptimering av befintliga energisystem samt anpassning av ny energiteknik till existerande system. Särskilt studeras hur framtida bränslecellteknik kan inkorporeras i småskaliga system såsom hos mindre företag och fjärrvärmeanläggningar.

Cl

Dagens fjärrvärmesystem representerar stora värden och kräver höga kostnader för underhåll och reparationer. Inom ramen för delprogrammet energidistribution utvecklas metoder och pro— dukter för effektivare underhåll. Vissa projekt sker i samarbete med Värmeforsk och tillverkare.

4.1.3 Fö ä ' ste

Bolaget började för några år sedan sälja licenser på en egenutvecklad fluidbäddpanna. Konceptet har varit framgångsrikt, och idag finns licens- tagare som täcker stora delar av världsmarknaden. Det har visat sig klara mycket högt ställda miljökrav. Med utgångspunkt från de vunna er- farenheterna utvecklas det nu vidare för att kunna möta än högre krav. Av den orsaken har försöksutrustningen i pilotskala byggts om och anpassats till nya försök för en vidareutveckling med ännu lägre emissioner.

4.1.4. Eözggsningstgknik

Med förgasning av fasta bränslen åstadkoms en bränsleförädling. Lågvärdiga och ospecifika bränslen kan genom förädling med bl a kataly- satorteknik användas i applikationer som kräver högvärdiga bränslen, t ex motorer. Till förgas-

Mo xpmx81205

Utdrag ur Bilaga 1 ANSLAGSSKRIVELSE 7(7) 1988—08—31

ningsprocesserna kan även kopplas olika renings- processer, varför en mycket miljövänlig slut— produkt kan erhållas även från relativt dåliga och miljöbelastande bränslen.

Bolaget utvecklade på STEVs uppdrag förgasnings- teknik för framställning av syntesgas för metanoltillverkning från biomassa. Idag ut- vecklas tekniken vidare för nya applikationer genom att utnyttja den fluidbäddteknik som ut— vecklats för fastbränsleförbränning.

I FUD-programmet pågår utveckling av förgas- ningsprocessen med inriktning mot gasrening och gasförädling samt försök med förgasning av nya bränslen, bl a avfallsbränslen. Inom pilot— och demoprogrammet pågår utveckling av småskalig elproduktionsteknik baserad på biobränsleför— gasning, gasförädling samt en dieselmotor.

***i'ki

Bolaget anser att behovet av anslag för EBFUD avseende Energiteknik för 1989/90 är 11 MSEK. För den kommande treårsperioden förutses ett ökande anslagsbehov. Flera projekt kommer in i pilot- och demonstrationsstadier med stora kost— nader. För att bolaget skall kunna räkna med en rimlig framtida avkastning på redan gjorda FUD— insatser måste bolaget deltaga och vara med- finansiär i den fortsatta utvecklingen. Exempel på aktuella projekt är avfallsdestruktion, avancerad fluidbäddförbränning samt Värmepumpar.

Tabell 6

Anslagsbehov för Egen och branschrelaterad FUD avseende energiteknik:

1989/90 1990/91 1991/92

11 13 15 MSEK

4.2 Kärnteknik

Separat redovisning från Studsvik Nuclear.

Kronologisk förteckning

1. Rapport av den särskilde utredaren för granskning av hotbilden mot och säkerhetsskyddet kring stats- minister Olof Palme. C.

2. Beskattning av fåtnansföretag. Fi.

3. Integriteten vid statistikproduktion. C.

4. Fasta Örcsundsförbindelser. K.

5. Samordnad länsförvaltning. Del 1: Förslag. C.

6. Samordnad länsförvaltning. Del 2: Bilagor. C.

7. Vidgad etableringsfrihet för nya medier. U.

8. UD:s presstjänst. UD.

9. Särskild inkomstskatt för utländska artister m.fl. Fi. 10.Två nya treåriga linjer. U. 1 1. Hushållssparandet - Huvudrapport från Spardelega- tionens sparundersökning. Fi. 12. Den regionala problembilden. A. 13. Mångfald mot enfald. Del 1. A. 14. Mångfald mot enfald. Del 2. Lagstiftning och rättsfrågor. A. 15. Storstadstrafik 2 - Bakgrundsmaterial. K. 16. Kostnadsutveckling och konkurrens i banksektorn. Fi. 17. Risker och skydd för befolkningen. Fö. 18. SÄPO - Säkerhetspolisens arbetsmetoder. C. 19. Regionalpolitikens förutsättningar. A. 20.Tullregisterlag m.m. Fi. 21.Sätt värde på miljön - miljöavgifter på svavel och klor. ME. 22. Censurlagen - en modernisering av biografförord- ningen. U. 23. Parkeringsköp. Bo. 24. Statligt finansiellt stöd? I. 25. Rapporter till tinansieringsutredningen. 1. 26. Kustbevakningens roll i den framtida sjööver- vakningen. Fi. 27. Forskning vid de mindre och medelstora högskolor- na. U. 28. Utbildningar för framtidens tandvård. U. 29. Samarbete kring klinisk utbildning och forskning inför 90-talet. U. 30. Professorstillsättning. En översyn av proceduren vid tillsättning av professorstjänster. U. 31. Statens mät- och provstyrelse. I. 32. Miljöprojekt Göteborg - för ett renare Hisingen. ME. 33. Reformerad inkomstbeskattning Skattereformens huvudlinjer. Del 1. Inkomst av kapital. Del 2. Inkomst av tjänst, lagtext och kommentarer. Del 3. - Bilagor, expertrapporter. Del 4. Fi. 34. Reformerad företagsbeskattning - Motiv och lagförslag. Del 1. - Expertrapporter. Del 2. Fi.

35. Reformerad mervärdeskatt m.m. - Motiv. Del 1. - Lagtext och bilagor. Del 2. Fi. 36. Intlationskorrigerad inkomstbeskattning. Fi. 37. Utländska förvärv av Svenska företag - en studie av utvecklingen. I. 38. Det nya skatteförslaget - sammanfattning av skatte- utredningamas betänkanden. Fi. 39. Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - kartlägg- ning och bedömning. S. 40. Datorisering av tullrutinema - slutrapport. Fi. 41. Samerätt och sameting. Ju. 42. Det civila försvaret. Del 1. Det civila försvaret. Del 2. Författningstext Fö. 43. Storstadstraftk 3 - Bilavgifter. K. 44. Översyn av vapenlagstifmingen. 'Ju. 45. Standardiseringens roll i EPTA/EG - samarbetet. I. 46. Arméns utveckling och försvarets planeringssystem. Fö. 47. Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - Bilagor. S. 48. Energiforskning för framtiden. ME. 49.Energiforskning för framtiden. Bilagor. ME.

___—___—

Systematisk förteckning

J ustitiedepartementet

Samerätt och sameting. [41] Översyn av vapenlagstiftningen. [44]

Utrikesdepartementet UD:s presstjänst. [8]

Försvarsdepartementet

Risker och skydd för befolkningen. [17] Det civila försvaret. Del 1. [42] Det civila försvaret. Del 2. Förfatmingstext. [42] Arméns utveckling och försvarets planeringssystem. [46]

Socialdepartementet

Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - kartläggning och bedömning. [39] Hjälpmedelsverksamhetens utveckling - Bilagor. [47]

Kommunikationsdepartementet

Fasta Öresundsförbindelser. [4] Storstadstrafik 2 Bakgrundsmaterial. [15]

Storstadstraflk 3 - Bilavgifter. [43]

Finansdepartementet

Beskattning av fåmansföretag. [2] Särskild inkomstskatt för utländska artister m.fl. [9] Hushållsparandet - Huvudrapport från Spardelega- tionens sparundersökning. [11] Kostnadsutveckling och konkurrens i banksektorn. [16] Tullregisterlag m.m. [20] Kustbevakningens roll i den framtida sjöövervakning- en. [26] Reformerad inkomstbeskatming Skatterefonnens huvudlinjer. Del 1. [33]

- Inkomst av kapital. Del 2. [33] - Inkomst av tjänst, lagtext och kommentarer. Del 3. [33] - Bilagor, expertrapporter. Del 4. [33]

Reformerad företagsbeskattning

- Motiv och lagförslag. Del 1. [34] - Expertrapporter. Del 2. [34] Reformerad mervärdeskatt m.m. - Motiv. Del 1. [35] - Lagtext och bilagor. Del 2. [35] Inflationskorrigerad inkomstbeskattning. [36]

Det nya skatteförslaget - sammanfattning av skatte- utredningamas betänkanden. [38] Datorisering av tullrutinema - slutrapport. [40]

Utbildningsdepartementet

Vidgad etableringsfrihet för nya medier. [7] Två nya treåriga linjer. [10] Censurlagen - en modernisering av biografförordningen. [221 Forskning vid de mindre och medelstora högskolorna. [27] Utbildningar för framtidens tandvård. [28] Samarbete kring klinisk utbildning och forskning inför 90-talet. [29] Professorstillsättning. En översyn av proceduren vid tillsättning av professorstjänst. [30]

Arbetsmarknadsdepartementet

Den regionala problembilden. [12] Mångfald mot enfald. Del 1. [13] Mångfald mot enfald. Del 2. Lagstifming och rättsfrågor. [14] Regionalpolitikens förutsättningar. [19]

Industridepartementet

Statligt finansiellt stöd. [24] Rapporter till finansieringsutredningen. [25] Statens mät- och provstyrelse. [31]

Utländska förvärv av svenska företag - en studie av utvecklingen. [37] Standardiseringens roll i EFTA/EG - samarbetet. [45]

Civildepartementet

Rapport av den särskilde utredaren för granskning av hotbilden mot och säkerhetsskyddet kring statsminister Olof Palme. [1]

Integriteten vid statistikproduktion. [3] Samordnad länsförvaltning. Del 1: Förslag. [5] Samordnad länsförvaltning. Del 2: Bilagor. [6]

SÄPO - Säkerhetspolisens arbetsmetoder. [18]

Bostadsdepartementet Parkeringsköp. [23]

Systematisk förteckning

Miljö- och energidepartementet

Sätt värde på miljön - miljöavgifter på svavel och klor. [21] Miljöprojekt Göteborg -för ett renare Hisingen. [32] Energiforskning för framtiden. [48] Energiforskning för framtiden. Bilagor. [49]

ALLMÄNNA FÖRLAGET

_ BESTÄLLNINGARZ ALLMÄNNA FÖRLAGET, KUNDTJÄNST, 106 47 STOCKHOLM, TEL: 08-739 96 30. FAX: 08-739 95 48. INFORMATIONSBOKHANDELN, MALMTORGSGATAN 5(v1r) BRUNKEBERGSTORG). STOCKHOLM.

? oo (D (') O 'T CO (? ,. ca 2 m 9