IVL Swedish Environmental Research Institute

Gotland har genom ett regeringsuppdrag till Energimyndigheten pekats ut som ett pilotområde för att driva på omställningen till ett hållbart energisystem. Ett av målen från färdplanen som Energimyndigheten har rapporterat inom Energipilot Gotland är att vid 2030 ha ett effektivt och fossilfritt energisystem med lokal produktion från olika förnybara energikällor, som kan fungera oberoende av varandra och av import.  I ljuset av denna utstakade riktning kommer restvärme in som en möjlighet till både förbättrad effektivitet i energisystemet och som möjlighet att koppla samman systemen för el och värme med industrisektorn. Dessutom står Gotland inför stora förändringar, med ökat elbehov till koldioxidinfångning vid cementproduktionen, flera planer på sol- och vindkraftsparker och etableringar av nya restvärmegenererande industrier.

Denna rapport sammanfattar resultaten av projektet Got Heat - Spillvärmeutnyttjande för en hållbar värmesektor på Gotland, finansierat av Energimyndigheten. Fyra scenarier som spänner upp en stor variation av utveckling för energisystem och industri på Gotland har analyserat (BAU – baseras på dagens situation, men inkluderar beslutade förändringar såsom förstärkt fastlandskabel och koldioxidinfångning vid cementproduktionen; FHVY – storskalig havsbaserad vindkraft byggs i kombination med ny elintensiv industri; IK – samma som FHVY men utan fastlandskabel; IC – som BAU men utan cementindustri). Baserat på resultat från tekno-ekonomiska scenariooptimering, ses att elsektorn förväntas möta en över en fördubbling av det totala elbehovet på Gotland i de scenarier där cementproduktionen i Slite finns kvar (BAU, FHVY, IK), på grund av introduktion av koldioxidinfångning.

Om havsbaserad vindkraft byggs ut i kombination med att ny industri etableras kan elbehovet närmare fyrdubblas (FHVY, IK). I basscenariot (BAU) möts den ökade efterfrågan främst med ökad import från fastlandet, en markant utbyggnad av solceller samt landbaserad vindkraft. Med storskalig havsbaserad vindkraft (FHVY) exporteras en stor mängd el till fastlandet, och landbaserad vindkraft fasas ut. Ett scenario utan fastlandskabel (IK) kombinerar havsbaserad vindkraft med lokal användning och kompletteras med solceller och en biodieselgenerator. Ett scenario utan cementproduktion (IC) leder däremot till minskat elbehov och ingen ny kraftproduktion. Marginalkostnaderna för elproduktion varierar kraftigt mellan scenarierna beroende på elförsörjningen och investeringarna. Detta påverkar om de optimala teknikvalen för värmeförsörjningen att bli mer eller mindre elberoende. Värmesektorn präglas av minskat värmebehov i hushåll och lokaler över tid.

I scenarier med havsbaserad vindkraft (FHVY och IK) tillkommer värmebehov från växthus nära restvärmekällor. Användningen av värmepumpar är utbredd i dessa scenarier, medan pelletspannor dominerar där vindkraft till havs saknas. Fjärrvärmeexpansion sker främst i tätbebyggda områden och gynnas av tillgång till el från havsbaserad vindkraft. Biobaserade värmepannor fasas gradvis ut och ersätts av värmepumpar som utnyttjar havsvattnets värme samt andra källor beroende på scenario. I de scenarier där cementindustrin finns kvar och särskilt då ny elintensiv industri etableras blir restvärmeutnyttjande en central del av värmesystemet och används via fjärrvärmenät i Visby och Slite.

Det finns dock stora mängder tillgänglig restvärme som inte används, eftersom användningen begränsas av höga ledningskostnader och ojämn tillgång. Istället blir värmepumpar som nyttjar havsvatten ekonomiskt fördelaktiga. Analysen av samarbetsfrågor för utnyttjande av restvärme visar att för att möjliggöra ett större utnyttjande av industriell restvärme och kyla krävs att flera riskfaktorer hanteras genom en kombination av tekniska, regulatoriska och organisatoriska lösningar. Nyckeln ligger i att skapa förutsättningar för långsiktigt hållbara samarbeten och investeringar som balanserar målkonflikter.

De fyra scenarierna skiljer sig åt beträffande hållbarhetsaspekter. I basscenariot (BAU) är markanspråken en utmaning med risker för negativ miljöpåverkan och social acceptans, medan det finns potential för lokala samarbeten och en ökad attraktivitet kopplad till klimatneutral energiförsörjning. Scenariot med havsbaserad vindkraft (FHVY) medför både möjligheter och utmaningar, såsom ökad industriell utveckling, lokal kunskapsuppbyggnad och sysselsättning men också risker för låg social acceptans och minskad attraktionskraft för turism och boende. Minskat markanspråk och bidrag till global uppvärmning kompenseras av en större miljöpåverkan från användningen av resurser och mineraler. För scenariot utan fastlandskabel (IK) nås inte samma miljöfördelar för den globala uppvärmningen, samtidigt som potentialen för ökad sysselsättning är stor, och scenariot utan cementproduktion (IC) har minst negativ miljöpåverkan men innebär betydande förändringar i det lokala näringslivet. Alla scenarier innebär att olika hållbarhetsaspekter och utmaningar behöver hanteras för att potentialen ska realiseras.