Det Globala Energisystemet
Sommarkurs, Föreläsning 8: Energipolitik & energisäkerhet
Geocentrum, Uppsala, 2012-06-27
Dr Mikael Höök, universitetslektor
Globala Energisystem, Uppsala Universitet
Energi och samhället
Energi = förmågan att utföra arbete
Transporter, elproduktion, matproduktion,
uppvärmning, kylning, tillverkning, förädling och
mycket annat kräver energi i olika former
Utan energi blir ingenting gjort!!!
Energi driver vår värld
Satellitbild av världens energikonsumtion
BNP-densitet (BNP/area)
Källa: Världsbanken
Energi ger högre livskvalitet
Källa: UNDP
Att föda världen
• Mekaniserat jordbruk med
syntetiska gödningsmedel ger mat
för omkring 3000 persons/km2
• Avancerat ekologiskt jordbruk med
naturliga gödningsmedel ger mat
för omkring 200 persons/km2
• Fossil energi är viktigt för att kunna
mätta alla världens munnar
Källa: Emanuelsson et al (2002), Det skånska kulturlandskapet
Energi & välstånd
• Världens rikaste länder är också de som
använder mest energi
• Välfärd och industri kräver stora mängder energi
• Energi utgör grunden för allt i det moderna
samhället
• Energifrågor är ofta väldigt viktiga politiskt och
hanteras då inom energipolitiken
Energins betydelse
• Energi & Ekonomi
– Avhandlar energins betydelse för samhällsekonomin
• Energi & Miljö
– Hanterar miljökonsekvenser av energianvändning
• Energi & Säkerhet
– Avser energins roll för militär/politisk säkerhet
Energi & ekonomi
• Som vi tidigare såg är energikostnaden viktig för
många industriella processer
• Energiintensiv industri tenderar att flytta till
platser där energin är billig
• Flertalet svenska industrier har förlagt eller hotat
om att förlägga produktionen till andra länder
som ett resultat av höga energipriser
Prisbildning
• Tillgång, dvs.
produktion, är en
viktig del i
prisbildningen
• Efterfrågan är
dock minst lika
viktig
Kopplingen olja & ekonomi
1. Olja är centralt för världsekonomin
2. Världens BNP och oljekonsumptionen har intimt hängt ihop
under otaliga årtionden
Källa: IEA (2008) World Energy Outlook 2008
Mat- och oljepris
Källa: Johansson et al (2010) Agriculture as Provider of Both Food and Fuel . Ambio, 39(2):91-99
Olja och framtidens ekonomi
• Hirsch (2008) bestämde att kopplingen mellan
procentuell minskning i oljeproduktion och BNP
är ungefär 1:1
• Höga oljepriser underminerar ekonomin då
oförmåga att mäta efterfrågan skapar svåra
finansiella problem
• Framtida finansier och krävd ny oljeproduktion
hänger ihop
Källa: Hirsch (2008), Mitigation of maximum world oil production: Shortage scenarios , Energy Policy, Volume 36, Issue 2,
February 2008, Pages 881-889
Ekonomiska recessioner
• Har historiskt nästan alltid
hängt ihop med kraftiga
ökningar av oljepris
• Oljepriset styr i praktiken
världens energipris och
spelar därför en stor roll
som drivkraft för inflation,
BNP-tillväxt och dylikt
Svensk industri
• Industrin är en viktig källa till
sysselsättning och exportintäkter
• Totalt står industrin för 30% av BNP
• Största exportvaror: maskiner,
motorfordon,pappersproduker,
massa/skog, järn/stål, kemikalier,
vapen & militär utrustning
• Exportintäkt: 1438 miljarder kr (2011)
Källa: KVA/IVA (2011) Energi – Möjligheter & Dilemman
Svensk industri
• Industrin dominerar den
svenska elkonsumtionen
• Elpriset är avgörande för
flertalet industrier (främst
papper/massa)
• Sverige har subventionerat
tillverkningsindustrin
genom energiskatten
Svensk elskatt 1975-2012
1975: Industri: 2 öre/kWh, Övriga: 2 öre/kWh
1981: Industri: 4 öre/kWh för förbrukning under 40 000 kWh/år och 3
öre/kWh därutöver; Kommuner i norra Sverige: 3 öre/kWh; Övriga: 4 öre/kWh
1993: Tillverkningsindustri: 0 öre/kWh, Kommuner i norra Sverige: 3,5
öre/kWh, El-, gas, värme- eller vattenförsörjning: 6,3 öre/kWh, Övriga: 8,5
öre/kWh, Moms 25 %
2004: Tillverkningsindustri: 0 öre/kWh (0,5 öre/kWh fr.o.m. 1 juli -04),
Kommuner i norra Sverige: 18,1 öre/kWh, El-, gas-, värme- eller
vattenförsörjning: 21,5 öre/kWh, Övriga: 24,1 öre/kWh, Moms 25 %
2012: Tillverkningsindustri: 0,5 öre/kWh, Kommuner i norra Sverige: 19,2
öre/kWh, Övriga: 29 öre/kWh, Moms 25 %
Källa: Svensk Energi (2012) Elskattens historia
Billig energi ger fler jobb
• Genom att hålla låga energipriser kan man ofta
skapa eller behålla jobb inom sitt land
• Låga priser på drivmedel och energi efterfrågas
ofta av väljare som inte vill få för dyra räkningar
för att leva
• Billig energi är viktigt för att behålla sin industri
– Subsidier till kolbrytning i England och Tyskland
– Subsidier till bränslen eller industrier i många länder
Subsidier till oljeindustrin
• Amerikansk oljeindustri subventioneras genom
generösa skattelättnader som ett sätt att uppmuntra
investeringar, produktion och jobb
• Skattesatsen är bara 9% på oljeindustrin, jämfört
med 25% på annan industri
• ”These companies evaluate costs, risks and
opportunities across the globe. So if the U.S.
makes changes in the tax code that discourage
drilling in gulf waters, they will go elsewhere and
take their jobs with them”
Subsidier till energikonsumtion
• Drivmedel och energi för fattiga är ofta
subventionerade i flertalet utvecklingsländer
• Ses ofta som ett sätt att bekämpa fattigdom eller
främja ekonomisk tillväxt
• Speciellt vanligt i oljeproducerande länder där
drivmedel ofta köps till långt lägre pris än på
världsmarknaden (ex: 35 öre/liter i Venezuela)
• Ses ofta som en ”rättighet”
Bränsleuppror
Indonesien & Egypten
Stigande inhemsk konsumtion och fallande produktion medförde
att intäkter från oljeexporten upphörde
Staten tvingades dra tillbaka energisubsidier vilket gav stort
folkligt missnöje med respektive regim
Källa: Fantazzini et al (2011) Global oil risks in the early 21st Century. Energy Policy, 39(12):7865-7873
Energiskatter & stöd
• Finns i två huvudtyper
• Styrande system
– Skatt för att styra användningen av energi
– Exempelvis: koldioxidskatt, kärnkraftsskatt, elcertifikat
• Fiskal skatt eller avgifter
– en stabil inkomstkälla för staten
– Exempelvis: energiskatt
Bensinskatter världen över
• Bensin beskattas olika
mycket i världen
• Vissa länder har nästan
ingen skatt, medan andra
har stor skattebörda
• Skatt ger flexibilitet mot
prisökningar
Sammanfattning: Energi & Ekonomi
• Energins centrala roll för industri och välfärd gör
att det finns starka kopplingar mellan ekonomi
och energi
• Stater försöker ofta uppmuntra ekonomisk
aktivitet eller värna om jobb genom subventioner
i olika former
• Vissa skatter agerar dock som inkomstkällor för
staten medan andra försöker styra
energianvändningen åt önskat håll
Kort sammanfattning
Energi & Miljö
• Energi har miljöpåverkan på många sätt
• Surt regn, dagbrott, stoft och andra miljöproblem
avhandlades under förra föreläsningen
• Globalt och nationellt råder det ett stort fokus på
just koldioxidproblematiken och behovet av att
reducera CO2-utsläpp för att undvika antropogen
klimatpåverkan
• IPCCs arbeten är centrala för denna agenda
Men, energi och utsläpp?
Energiproduktion dominerar antropogena utsläpp!!!
Källa: Höök (2012) Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review, undergoing revision
Vad tror IPCC om framtiden?
Uppskattade temperaturökningarna på 2-6 ºC
Källa: IPCC
Policy-relevans
• IPCCs arbeten och önskemål om att begränsa
CO2-utsläpp har resulterat i flera internationella
avtal som påverkar länders energisystem
påtagligt
• Kyotoprotokollet är det mest kända
• Uppföljningsavtal som Köpenhamn, Rio med
mera har inte varit lika framgångsrika
Kyotoprotokollet
• Skrevs först år 1997 i Kyoto, Japan och 191
länder har skrivit på sedan dess
• 37 länder (Annex I) förband sig att reducera CO2
utsläppen med 5.2% jämfört med år 1990
• Resterande 154 länder (Annex II) har inga krav
på att reducera sina utsläpp eftersom de är
utvecklingsländer och bör fokusera på
ekonomisk tillväxt i första hand
Kyotoprotokollets medlemmar
Kanada ansåg avtalet meningslöst och lämnade år 2011
USA skrev aldrig på eftersom man ansåg att det skulle skada
sin ekonomi och ge orättvisa fördelar till Kina med flera
Kyotoavtalets uppföljning
• Kyotoavtalet avsåg bara tiden upp till 2012
• Politiker försökte göra förhandla fram ett nytt
avtal för framtiden som kunde ta vid där Kyoto
tog slut
• Framgången med dessa förhandlingar har varit
dålig och inte resulterat i något nytt bindande
dokument
Köpenhamnsavtalet
• Skedde år 2009 i Köpenhamn
• Slutade i att man enades om att fortsätta
Kyotoavtalet (dvs minskningar för 30-talet länder)
• Länder utanför Annex I skulle försöka hålla
tillbaka ökningen av CO2-utsläpp på frivillig basis
• Hållbar utveckling efterfrågades och teknikutbyte
skulle uppmuntras för att få fram miljövänligare
energiproduktion
Synsättet är viktigt
Per land
Per capita
Stora problem med hur man ska se på utsläppen
Kina vill tala om utsläpp per capita…
USA/EU föredrar att tala om utsläpp per land…
Aktivism kring CO2
• CO2 har blivit en laddad fråga
politiskt och detta dominerar
energipolitiken för stunden i
många länder
• Protester och aktiviströrelser för
och emot CO2-policies
Annan energiaktivism
• Rör ofta kärnkraftsfrågor i
västvärlden
• I U-länder handlar det ofta
om andra frågor som lokal
miljöpåverkan eller
kulturell påverkan
Hur nås dessa resultat av IPCC?
• Hur kan man dra slutsatser om hur framtida
mänsklig energianvändning påverkar klimatet?
• Man gör det via modellering och scenarier om
hur energisystemen ska se ut i framtiden
• Man gör en rad antaganden om olika framtida
samhällsutvecklingar och med tillhörande
energisystem och utsläpp
Flödesschema
• Förväntad teknisk, ekonomisk och samhällelig utveckling
Emission • Antagen produktion av fossil energi och tillhörande utsläpp
scenarios
Climate
models
Climate
change
• Klimatmekanismer och feedbackprocesser kombineras
med de antagna antropogena bidragen och utsläppen
• Förväntad temperaturökning
• Förväntat klimatförändring
Utsläppsscenarier är input för klimatmodeller!
IPCC och SRES
• IPCC:s framtidsprognoser för klimatet bygger på 40
scenarier om framtida produktion av fossil energi
• Dessa beskrivs i en rapport som heter Special
Report on Emission Scenarios (SRES) från år 2000
• Dessa scenarier används som indata
till klimatmodellerna som räknar ut
klimatförändringen utifrån de
förväntade fossila CO2-utsläppen
En kort överblick av scenarierna
Källa: IPCC
SRES många antaganden
• Socioekonomiska parametrar
– Befolkningen spänner från 5 till 19 miljarder
– Världens BNP ökar med en faktor 3 till 22
– Ekonomiska skillnader mellan i- och u-länder suddas
ut helt i vissa scenarier
– Konflikter, recessioner och dylikt bortser man helt från
(beskrivits som ett utopiskt antagande)
– Med mera…
• Här fokuserar vi bara på SRES antaganden om
tillgänglighet på fossil energi
Några uppenbara samband
• Man kan inte släppa ut mer fossil
energi än vad som kan produceras
• Det går inte att producera mer
fossil energi än vad som finns
geologiskt och är tekniskt
utvinningsbart
• Framtida produktion av fossil
energi och fossila koldioxidutsläpp
hänger nära ihop
Fossil energi i A1 scenarierna
Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review. Energy Policy, forthcoming
IPCCs “business as usual” familj
Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review. Energy Policy, forthcoming
Miljövänliga B1-familjen
Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review. Energy Policy, forthcoming
Miljövänliga B2-familjen
Källa: Höök et al (2012), Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review. Energy Policy, forthcoming
Speglas resursbegränsningarna
i IPCCs utsläppsscenarier?
• Tyvärr inte!
• Istället för att förlita sig på geologiska modeller och
resursfysik valde man att bygga SRES på ekonomiska
modeller med obegränsad tillgång
• Resurstillgång och –produktion ses bara som en
ekonomisk fråga
• Ingen hänsyn till den faktiska geologiska fördelningen av
världens kol gör, ej heller diskuteras de stora
förväntningarna som ställs på några få länder och deras
framtida kolproduktion
IPCC vs peak oil
Källa: Sivertsson, IPCC
IPCC vs peak gas
Källa: Sivertsson, IPCC
Situationen för kolet
Källa: Höök et al (2010) Global coal production outlooks based on a logistic model. Fuel, Volume 89, Issue 11,
November 2010, Pages 3546-3558
Avrundning
• 6°C-scenarierna är bara realistiska om:
– Kina tiofaldigar sin kolproduktion fram till 2100
– Det långsiktiga oljepriset håller sig lågt (i nivå med 1990talets oljepris på 15-20 dollar/fatet)…
• Det är endast B1 och B2-scenariefamiljerna som
använder rimliga mängder fossil energi och som
håller sig inom vad som är möjligt att producera
– Det finns inte nog med utvinningsbar fossil energi för att
nå de höga CO2-utsläppen som antas i de extremare
utsläppsscenarierna
– Klimatkänsligheten är dock ett ”wild card”
Energisäkerhet
Vad är energisäkerhet?
• Tillgång och utbud på energi är nödvändigt för
allt i samhället
• Energisäkerhet är en tvärvetenskaplig disciplin
som försöker granska detta
• Begreppet tillkom efter 1970-talets ”oljekriser”
• Ursprungligen fokuserat på importberoende och
dess påverkan på geopolitik men har breddats
på senare tid för att bättre fånga komplexiteten
Några försök till definitioner
• “Energy insecurity stems from the welfare impact
of either the physical unavailability of energy, or
prices that are not competitive or overly volatile.”
- International Energy Agency (2007)
• “the loss of economic welfare that may occur as
a result of a change in the price or availability of
energy” – Bohi & Toman (1996)
Energimyndighetens definition
Trygg energiförsörjning
=
”energisystemets kapacitet, flexibilitet och
robusthet att leverera energi i önskad omfattning i
tid och rum enligt användarnas behov till en
accepterad kostnad samt marknadens, offentlig
sektors och användarnas samlade
krishanteringsförmåga”
Energisäkerhet
Flera komplicerade aspekter
• Riskhantering – hur möter man problem
• Energimix – export/importberoende
• Strategiska och säkerhetspolitiska aspekter
• Policies för att förbättra energisäkerheten
• Tidsdimension – 1 år, 5 år, 10 års sikt
• Variationer mellan olika marknader och aktörer
Energisäkerhetens Fyra A
• Energisäkerheten kan granskas utifrån fyra olika
kategorier som brukar benämnas de 4 A:en
• Availability – fysisk resurstillgång
• Accessibility – infrastruktur, geopolitik
• Affordability – ekonomi
• Acceptability – miljö, importberoende
Det finns överlapp
Dessa fyra kategorier kan påverka varandra
beroende på vad det är man analyserar
Exempel
• Geografisk fördelning av primärenergi påverkar
vilken infrastruktur som krävs
• Infrastrukturen avgör delvis hur marknaden (och
därmed prisbildningen) fungerar
Gasimport
Sverige, HHI = 1
Japan, HHI = 0.14
Sverige är 100% beroende av en enskild exportör => känslighet för störningar
Japan har en mycket mer robust och diversifierad gasförsörjning
Sveriges oljeimport
Källa: Svenska Petroleuminstitutetet
Sverige är sårbart!
• Sverige försörjs till 100% från en enda
gasleverantör
• Hög sårbarhet för störningar, monopolistiskt
beteende och effekter på grund av försämrade
politiska relationer
• Dock är naturgas bara 2% av Sveriges energi så
det är ingen nationellt problem, även om södra
Sverige kan få problem då naturgasen kan
utgöra 20% av energin lokalt
Ett europeiskt perspektiv
• Europa är en stor energikonsument och långt
från självförsörjande med energiresurser
• Nordsjön är den enda inhemska olje/gaskällan
av signifikans, men sinar snabbt på grund av
utarmning av reserverna
• Kvarvarande Europiskt kol är av dålig kvalité och
för djupt beläget för att vara ekonomiskt
• Importerad energi är billigare än inhemsk men
sätter Europa i ett stort import-beroende
EU:s energiförsörjning
77.3% är fossilt, medan 91.3% is icke-förnybart
Källa: International Energy Agency
EU och Ryssland
Europeisk energiförsörjning är extremt beroende av Ryssland
Enskilda länder kan vara ännu mer beroende (ex: Sverige)
Mycket av EUs energisäkerhetsproblem är kopplade till
Rysslands tillförlitlighet som en exportör => security of supply
Ryska gasledningar
• Ryska gasledningar
täcker cirka 40% av
Europas gasbehov
• Dessvärre har konflikter
mellan Ryssland och
transitländerna
Vitryssland och Ukraina
strypt gasen till Europa
vid flera tillfällen
Det ryska perspektivet
• Ryssland är självförsörjande med alla energislag på
grund av stora geologiska förekomster
• Dessvärre är den federala budgeten extremt
beroende (80-90%) av export av energi till EU –
Rysslands enda tillgängliga exportmarknad
• Rysk energisäkerhet avser Europas tillförlitlighet
som långtida kund => security of demand
Putin och rysk energiexport
• Ryssland har stora reserver med fossil energi
som utgör ryggraden i den ryska ekonomin
• Beroende av en enda kund är inte så säkert och
Ryssland eftersträvar diversifiering på kundsidan
Rysk export till Kina
Elbortfall
Elektricitet i Nigeria
Data for Nigeria
Power outages per month
26.33
Average duration
8.20 hours
Value lost due to power outages
8.92% of annual sales
Percent of firms identifying electricity
as a major constraint
76%
Nearly 10% of all sales value in Nigeria is lost due to power
shortages and outages,
3 of 4 companies are hampered due to electricity access
Poor energy security is definitively a problem factor for the
Nigerian society and economy
Source: World Bank Enterprise Survey
Elektricitet i Polen
Data for Poland
Power outages per month
2.3
Average duration
2.6 hours
Value lost due to power outages
1.9% of annual sales
Percent of firms identifying electricity
as a major constraint
40.2%
Only a relatively small percentage of all sales value in Poland
is lost due to power shortages and outages,
4 of 10 companies are hampered due to electricity supply
Polish companies are concerned about electricity but not
dramatically affected by electricity supply problems
Source: World Bank Enterprise Survey
Energisäkerhet i världen
• En säker tillgång på energi till rimligt pris är
viktigt för att ha en stabil ekonomi och en
nationell säkerhet enligt många politiska
doktriner
• Olja är vad som driver det moderna samhället
och här återspeglas det tydligast
• Nästan alla länder behöver olja men få har stora
egna nationella reserver
Carterdoktrinen
• “Let our position be absolutely clear: An attempt by any outside
force to gain control of the Persian Gulf region will be regarded
as an assault on the vital interests of the United States of
America, and such an assault will be repelled by any means
necessary, including military force”
Jimmy Carter
USA:s president
Mellan 1977-1981
Oljeimport
Oljeexport
Libyens oljeexport
• National Oil
Company (NOC)
dominerar
produktionen med ett
antal mindre bolag
med på arenan
• OPEC-medlem som
styrs av kvotsystemet
Nigeria
• Stor resursbas, men ostabila förvållanden håller
tillbaka expansion
• Oljan exporteras främst till USA och Europa
MEND-gerillan
• Nigeria har stora problem med gerillaattacker
och sabotage som håller tillbaka produktionen
Angola
• Mer än 90% av oljan går till USA och Kina
• Produktionen sker i joint-ventures med
internationella oljebolag
Sudan
• Domineras av asiatiska intressen
• Oljan är koncentrerad till södra och oroliga delarna
Sammanfattning
• Kina, USA med flera har inget val än att vända
sig till Afrika för att kunna få sin efterfrågade olja
• Olja finns bara på vissa platser och dit måste
man om man vill ha oljan
Olja är en krigsmagnet
• Många konflikter är relaterade till olja
• Andra Världskriget hade många
petroleumrelaterade konflikter
• Darfur i Sudan, är inte bara en etnisk/religiös
konflikt utan även en tvist om stora oljetillgångar i
syd som regeringen i norr inte vill dela med folket
i syd eftersom man tillhör olika folkgrupper
Oljan och Darfur
Irak-krigen
• Gulfkriget började med att Kuwait tjuvborrade in på
irakiskt terrirotium och utvann deras olja, Irak
svarade då på denna ekonomiska attack genom att
invadera
• FN och NATO ingrep och besegrade Irak
• Ett olja-för-mat-program instiftades så att irakisk
olja kunde nå världsmarknaden trots att
sanktionerna fortfarande var närvarande
Brinnande oljefält
Bush-administrationen
• Nära anknuten till oljebolag
• Hade energisäkerhet som ett viktigt mål
• Såg demokratiseringen av mellanöstern som ett sätt
att säkra olja åt USA
Condoleezza Rice var
en av Chevrons
oljetankrar, men
döptes snabbt om då
Condi blev minister
Störtandet av Saddam
• USA och dess allierade hävdade att Irak hade
massförstörelsevapen och invaderade ett tag efter
9/11
• De lyckades inte hitta några massförstörelsevapen
men säkrade däremot flera oljefält
• De nya oljelagarna var viktiga hörnstenar för den
nya irakiska regeringen
• Rykten om oljekartor under krigets planering
Var oljan en orsak?
Kostnaden för USAs krig
• Kostnaden för USA:s krig i Irak har uppskattats till:
800 miljarder dollar (enligt costofwar.com)
• Irak har oljereserver motsvarande 115 miljarder fat,
• Med ett oljepris på 100 dollar/fatet är Iraks olja värd:
11 500 miljarder dollar
• Alltså har kriget bara kostat runt 7% av oljans värde
och hela projektet är en rätt bra ekonomisk affär
Kinesisk oljestrategi
Källa: Pang (2007) Introduction to the Study of Peak Oil in China
Kina säkrar olja
Sammanfattning
• Vi rör oss från en era med billig och lättillgänglig
energi mot en era av dyr och svårtillgänglig
energi
• Detta återspeglas i det ökade globala intresset
för energisäkerhet
• Ökade investeringar i militära styrkor och närvaro
vid resursrika områden
Tack för uppmärksamheten!
Läs mer om forskningen här:
Globala Energisystem: http://www.fysast.uu.se/ges/
ASPO: http://www.peakoil.net eller http://www.asposverige.se
