Leder mera kärnkraft till lägre koldioxidutsläpp?
På dagens DNdebatt efterlyser partiledarna för (M), (KD) och (L) nya förhandlingar om det framtida svenska elsystemet, och kräver i sammanhanget att svenska staten på olika sätt ska främja fortsatt kärnkraft.
Det sägs aldrig rent ut (men antyds på snart sagt varje rad) att en satsning på kärnkraften är avgörande för att få ned utsläppen av växthusgaser.
Läser man texten riktigt omsorgsfullt finner man dock att det bara handlar om antydningar och att de tre partiledarna faktiskt ingenstans gör exakt denna koppling. Det är klokt av dem.
Antydningarna är samtidigt så frekventa att det är svårt att värja sig från misstanken att Kristersson, Busch Thor och Sabuni kallt räknar med att antydningar ska räcka för att förleda ovana läsare (ja, kanske rentav en och annan icke-uppdaterad journalist eller politiker?) att göra just denna koppling, i syfte att förstärka de missuppfattningar om kärnkraftens roll i klimatpolitiken som redan är allmängods i debatten.
Hur ser då sambanden ut?
Att behålla eller bygga ut kärnkraften skulle givetvis öka utbudet av el, vilket i sin tur (i varje fall kortsiktigt) skulle leda till lägre elpriser. Tillförseln skulle dessutom kunna bli mera stabil och ställa mindre krav på elnätet än det system vi ser framför oss, med en ökad andel icke-reglerbar el från vind- och solkraft.
Huruvida kärnkraften i realiteten kan konkurrera ekonomiskt är dock alltmera osäkert. Hög andel kärnkraft skapar dessutom sårbarhetsproblem för elnätet, vilka visat sig mycket dyrbara i samband med de olyckor som inträffat.
Att mera kärnkraft skulle leda till lägre utsläpp – det Kristersson, Busch Thor och Sabuni antyder men inte påstår – är paradoxalt nog däremot i stort sett uteslutet, i varje fall på längre sikt än några år, och i varje fall om nuvarande EU-direktiv om utsläppshandel inte görs om i grunden. I den mån det ändå sker är det därtill av så marginell betydelse att det inte är riktigt relevant för den aktuella diskussionen.
Förklaringen ligger i hur reglerna för EUs utsläppshandel är konstruerade.
Direktivet om utsläppshandel sätter ett tak för hur stora de totala framtida utsläppen av koldioxid från de (för närvarande ca 11 000) större energi- och industrianläggningar inom EES (EU28 + Island, Lichtenstein och Norge) som ingår, kan bli.
Det relevanta startåret är 2013. Fr.o.m. detta år kommer totalt drygt 49 miljarder utsläppsrätter att ges ut. Större än så kan utsläppen från de berörda verksamheterna inte bli.
Av detta utrymme har redan drygt 12 miljarder utnyttjats för att täcka utsläpp sedan 2013 fram till nu. Ytterligare ett par miljarder väntas automatiskt plockas ur systemet 2024 (se nedan). Således återstår ett utsläppsutrymme på 35 miljarder ton. För all framtid.
När detta utrymme förbrukats är koldioxidutsläpp från de verksamheter som omfattas av systemet förbjudna.
Förutsatt att kostnaden för att producera och leverera el från kärnkraft är lägre än alternativen kan mera kärnkraft, som nämnts, leda till lägre elpriser. Huruvida vi behåller, bygger ut eller lägger ned kärnkraften har däremot ingen påverkan på hur stora de maximala utsläppen från de verksamheter som omfattas av EUs utsläppshandel (inklusive storskalig el- och värmeproduktion) kan bli, för det bestäms av hur många utsläppsrätter som ges ut.
Det finns ett kortsiktigt förbehåll samt dessutom en väldigt hypotetisk möjlighet som på marginalen kan rubba denna slutsats. Om kärnkraft tränger undan kolkraft kan utsläppen bli lägre och antalet utgivna, men ännu inte utnyttjade utsläppsrätter (TNAC) förbli högt. På marginalen kan detta leda till att fler utsläppsrätter automatisk annulleras, vilket i sin tur betyder att det totala antal utsläppsrätter som finns tillgängliga för att täcka utsläpp minskar. I så fall blir de återstående utsläppen mindre än de 35 miljarder ton jag tidigare nämnde.
Det kortsiktiga förbehållet har att göra med den så kallade marknadsstabilitetsreserv (MSR) som sedan årsskiftet 2018/2019 finns inom utsläppshandeln. Den innebär kortfattat att så länge antalet utgivna, men ännu inte utnyttjade utsläppsrätter (brukar kallas TNAC – Total Number of Allowances in Circulation) överstiger 833 miljoner (egentligen 100/0,12 eller 200/0,24) ska t.o.m. 2023 ett antal nyutgivna utsläppsrätter som motsvarar 24 procent (fr.o.m. 2024 12 procent) av TNAC årligen undandras auktionering och istället placeras i MSR.
Av de utsläppsrätter som vid utgången av 2023 finns i MSR, kommer det antal som överstiger det antal utsläppsrätter som auktionerades ut under 2022 automatiskt annulleras (enkelt, va?). Samma manöver kommer därefter att ske varje år MSR vid utgången av år 2 innehåller fler utsläppsrätter än som auktionerades ut år 1.
Den annullering som sker vid årsskiftet 2023/2024 väntas uppgå till kring 2 miljarder utsläppsrätter, men det exakta antalet går inte att fastställa förrän vi vet a/ hur många utsläppsrätter som successivt tillförts MSR t.o.m. 2023, samt b/hur många utsläppsrätter som verkligen auktionerades ut 2022.
Finräknar man på systemet (en njutning förbehållen masochister!) upptäcker man att systemet är väldigt ”slagigt”. I min rapport ”EU, Sverige och klimatet” (sid 31) försöker jag beräkna hur stora de automatiska annulleringarna blir vid olika utsläppsminskningsscenarier. Min slutsats i rapporten är att en viss, årlig automatisk annullering kommer att ske även efter 2023/2024.
Björn Carlén och Svante Mandell, miljöekonomer vid Konjunkturinstitutet (välkomna bland masochisterna…), publicerade i maj på DNdebatt en liknande räkneövning, vars antagande även den ledde till slutsatsen att TNAC ännu ett antal år efter 2023 kommer att överstiga 833 miljoner. Om detta inträffar betyder mera kärnkraft dels att fler utsläppsrätter de närmaste åren avsätts i MSR, varvid den automatiska annulleringen 2023/2024 blir större, dels att denna mekanism fortsätter att plocka bort outnyttjade utsläppsrätter ut systemet. Det är det långsiktiga perspektivet.
Att de scenarier jag respektive Carlén/Mandell lutar oss mot skulle inträffa förefaller dock allt mindre sannolikt, faktiskt därför att utsläppen just nu verkar falla mycket snabbare än vad både mina och Konjunkturinstitutets beräkningar utgick från.
2/3 av utsläppen inom utsläppshandeln har hittills kommit från kolkraftverk. För närvarande faller dock kolkraftsproduktionen (och därmed utsläppen från kolkraftverken) snabbt. Första halvåret 2019 producerade kolkraftverken inom EU 19 procent mindre el än samma period 2018. Med tanke på kolkraftens dominerande betydelse för utsläppshandelssystemet, verkar det inte osannolikt att utsläppen inom systemet under 2019 kommer att bli åtminstone 7-8 procent lägre än 2018. Ett inte osannolikt scenario är att denna utveckling dessutom blir ännu hastigare under 2020.
Finräknar man blir resultatet av denna utveckling att MSR kommer att fyllas på snabbare än vi tidigare antagit, vilket betyder att fler utsläppsrätter än tidigare antagits kommer att annulleras 2023/2024, men att vi därefter – när utsläppshandeln börjar domineras av den tunga industrin (vars utsläpp är mindre priskänsliga än kolkraftens) snarare än av kolkraften – får en långsammare utveckling där utsläppen faller ungefär i takt med att utgivningen av nya utsläppsrätter ges ut.
Konsekvensen blir i så fall att TNAC ganska snabbt stabilt kommer att hamna under 833 miljoner, vilket leder till att de automatiska annulleringarna upphör och att utsläppsutvecklingen därefter kommer att styras av nytutgivningen av utsläppsrätter.
Slutsatsen är att en fortsatt drift ytterligare ett antal år av de kärnreaktorer Vattenfall planerar att lägga ned sannolikt leder till att driftstiden för kolkraftverken på kontinenten minskar en aning. När färre utsläppsrätter därmed förbrukas, blir TNAC en aning större, varvid även avsättningen till MSR liksom den automatiska annulleringen 2023/2024 blir aningen större, vilket i sin tur tär på det totala framtida utsläppsutrymmet.
Med den snabba minskning av kolkraftens utsläpp vi nu bevittnar verkar det däremot alltmera osannolikt att mera kärnkraft långsiktigt har någon som helst betydelse för hur stora koldioxidutsläppen inom EES blir. Mera kärnkraft betyder högre elanvändning, men knappast större automatiska annulleringar efter 2023, och därmed inte lägre totala utsläpp.
Tillägg 191129
Som framgått av texten ovan innebär reglerna för utsläppshandeln att mera kärnkraft inte leder till mer än möjligen och kortsiktigt marginellt lägre utsläpp. Som några följare påpekat så gäller precis samma förhållande annan tillförd kapacitet, till exempel av vind- eller solkraft. Utbyggd vindkraft och mera solpaneler leder till att utbudet av el ökar, vilket sänker priset både på el men också på utsläppsrätter. På kort sikt kan detta – på grund av marknadsstabilitetsreserven och den automatiska annulleringen – leda till lägre utsläpp. Det gäller särskilt om den ökade tillförseln sker i år eller nästa år. Över tid är dock påverkan på de totala utsläppen av koldioxid från verksamheter som omfattas av utsläppshandeln av nytillkommen elproduktion lika liten, oavsett hur energin genereras. Mera vind- och solkraft betyder inte minskade utsläpp. Den riktiga paradoxen är att (återigen om vi bortser från de närmaste åren) man faktiskt kan öka användingen av kolkraft utan att de samlade utsläppen från verksamheter inom utsläppshandeln ökar!!
Hej Mattias!
Mina antaganden baseras på att vi under de närmaste åren, på grund av att utsläppsrätterna snabbt blivit dyrare, får en snabb nedgång av utsläppen från i första hand kolkraften under 2020 och 2021. Mellan första halvåret 2018 och samma period 2019 krympte kolkraften inom EU med 19 procent. Det leder kortsiktigt till att TNAC växer, men det innebär i sin tur att stora mängder utsläppsrätter som skulle auktionerats istället förs till MSR (vilket i sin tur leder till att TNAC, och därmed även överföringarna till MSR, krymper). Med en mindre dramatisk prisutveckling är det troligt att förbrukningen av utsläppsrätter kommer att ligga nära tillförseln av nya utsläppsrätter (=LRF) och hela trafiken mellan TNAC, MSR etc upphör.
Så som systemet är konstruerat kan det enstaka år hända att fler utsläppsrätter förs ut på marknaden än vad som krävs för att täcka utsläppen. Då ökar TNAC, men när det sker leder det till att avlänkningen från auktionering till MSR ökar. Systemet är väldigt ”slagigt”, och det har stor betydelse om TNAC är över eller under 833 miljoner utsläppsrätter.
Som du påpekar kan naturligtvis politiska beslut helt kasta om förutsättningarna. Mitt resonemang och mina beräkningar utgår från befintlig lagstiftning.
Hej Magnus och tack för en bra blogg.
Du får gärna förklara det här mer ingående. Gärna med ett illustrativt diagram över utsläppstak och utsläpp i olika scenarier och hur det påverkar TNAC, MSR och annulleringar.
Det jag har svårt att förstå är slutsatsen att en snabb nedgång av utsläppen från kolkraft i närtid minskar TNAC efter 2023/24. Om utsläppen minskar kraftigt så ökar ju gapet mellan utsläppstaket och de faktiska utsläppen, och det gapet blir bestående även efter 2023/24, givet ditt antagande (tolkar jag dig rätt?) om att utsläppen därefter minskar i takt med LRF. I det läget fylls sker annulleringar löpande. Annulleringar efter 2023/24 upphör väl endast i det fall då de faktiska årliga utsläppen blir minst lika höga som utsläppstaket?
En annan aspekt är att ditt resonemang förutsätter att politiken inte reagerar på den faktiska utvecklingen av utsläppen. Ett inte helt omöjligt scenario – framförallt om kolkraften till stor del fasas ut på kort tid – är att ramarna för ETS ändras, t.ex. genom en snabbare minskning av den årliga utgivningen av utsläppsrätter (dvs en högre LRF).
Även för mig (civ.ing elektro) är MSR ett så snårigt ämne att hjärnan ger upp. Tur att vi har dig Magnus!
Allting tyder på att vind (och sol) är billigare klimatsmart kraft än kärnkraft, se: https://www.svt.se/nyheter/inrikes/isabella-lovin-har-delvis-ratt-om-karnkraften-och-vindkraftens-kostnader
Om nu vissa partier letar argument för kärnkraft så är det väl planerbarheten som borde framhållas. Då borde de jämföra priset på a) kärnkraft med b) vind och sol kombinerat med energilagring/toppkraftverk.
Håller med om att det vore intressant om lättillgängligheten i budskapet om utsläppsrätter vore större. Nu måste jag lita på att du har rätt Magnus, vilket jag i och för sig gör.
Vill dock också påpeka den andra luriga delen i kärnkraftsartikeln. Den avser Gotland. Det verkar som om ön har ett effektproblem, men att mer kärnkraft skulle lösa detta verkar mindre rimligt. Precis som med antydning om mindre utsläpp så antyds det att kärnkraften också löser problem med distributionen. Att man i artikeln dessutom gör åtskillnad mellan el och effekt är lite dråpligt.
Jisses! Vilket träsk att hacka sig fram igenom! Imponerande att du orkar. Masochist!
Och jag instämmer gärna i hr Elgelunds önskan: om det är möjligt att skriva (och publicera) en enklare version, vore det definitivt värdefullt. M, KD och L sprider så mycket desinformation att man blir förskräckt. Var får de allt ifrån? Carl B Hamilton, Kjell Aleklett och Janne Wallenius? Varför vägrar de att i stället lyssna på exempelvis Tomas Kåberger och Lennart Söder? Eller läsa SNF:s nyligen utkomna rapport?
Och, medan jag s.a.s. har dig på tråden: har du några synpunkter på rapporten (från 2017) Climate change and nuclear power av Jan Willem Storm van Leeuwen (https://www.nyteknik.se/opinion/article6959349.ece/BINARY/Report%20Climatechange%20and%20nuclear%20power.pdf)?
Hej Magnus!
Du gör ett storartat jobb! Jag håller med Lars-Gunnar Elgelund i hans önskan till dig om en mer lättgripbar version. Jag förstår, i stort sett, när jag läser din text men fixar inte att ta in den så att jag kan förmedla den vidare. Men huvudsaken: Fortsätt förklara det som uppenbarligen få andra greppar.
Hej
Utsläppsrätter är verkligen komplicerat. Jag har universitetsutbildning och anser att jag är ganska bra på att sätta mig in i komplicerade saker. Jag har läst en del om utsläppsrätter, men hänger inte med i din artikel. Du skulle inte kunna tänka dig att skriva en enklare artikel och publicera den i tidningen? Slutsatsen är ju väldigt viktig.