Vad kostar det att ta ut mer biobränsle från skogen?

Marginalkostnadskurvan kan ge svaret vid strategiska beslut

En marginalkostnadskurva visar förhållandet mellan kostnaden per enhet av en vara och utbjuden mängd av varan. Kurvan kan användas för att illustrera tillgängligheten av skogliga råvaror, såsom rundvirke och biobränsle i form av grenar och toppar (grot). I praktiken koncentreras uttaget av grot till trakter med goda förutsättningar att ge ett positivt netto, det vill säga i slutavverkningar som ger stora mängder grot per hektar, som är relativt nära kunden (värme- och kraftvärmeverk), och med korta skotnings- och flyttavstånd. Marginalkostnaden ökar med ökad volym, eftersom man oundvikligen måste hämta groten från trakter med sämre förutsättningar, exempelvis längre bort från kunden eller med svårare drivningsförhållanden. En marginalkostnadskurva kan därför hjälpa till att se hur mycket grot som kan mobiliseras vid ett angivet pris och förutse kostnadsökningar i försörjningskedjan.

Marginalkostandskurvor för grot

Inom forskningsprojektet ZeroC har vi tagit fram marginalkostnadskurvor för grot från slutavverkningar i Sverige. Dessutom har vi testat hur kostnaden påverkas av högre dieselpriser: 25 %, 50 %, och 100 % dyrare diesel än genomsnittligt pumppris för 2020 (14,47 kr/liter inklusive moms exklusive rabatter). I dessa marginalkostnadskurvor ingår INTE någon ersättning till markägaren varför det nödvändiga marknadspriset för bränslet fritt värmeverk måste vara högre än marginalkostnaden.

Kort förklarat gick vår beräkningsmetod ut på att använda grot-potentialer från de Skogliga konsekvensanalyserna (ska15), med tillämpning av ekologiska restriktioner. I SKA15 används Heurekasystemet för att simulera ett antal scenarier med olika inriktningar på skogens skötsel, och belysa den framtida virkestillgången och skogstillståndet på 100 års sikt. Nästa steg i våra kalkyler var att kostnadssätta de processer som krävs för att få groten levererad från skogen (varje enskild yta i SKA15) till en slutkund (värme- och kraftvärmeverk). Där ingick skotning, sönderdelning och vidaretransport på väg och järnväg. För skotningen beräknades avstånd fågelvägen till närmaste bilväg, korrigerad med en regional slingerfaktor. Genom att analysera dagens skogsbränsleflöden beräknades medeltransportavstånden från varje avlägg i skogen till slutkund och järnvägsterminaler (Figur 1), samt hur stor andel av volymen som gick direkt till slutkund eller via en järnvägsterminal.

Figur 1. Heatmap från analysen av skogsbrukets transportdata för primärt skogsbränsle. För varje enskild pixel på kartan (10 x 10 km) visas det beräknade medeltransportavståndet från avlägg i skogen till slutkund, direkt eller via en järnvägsterminal.

Figur 2 presenterar marginalkostnadskurvan för hela landet, med sammanlagda försörjningskostnader för 2020 års prisnivå: skotning, sönderdelning och vidaretransport till slutkund, antigen direkt med lastbil eller via järnvägsterminaler. Prognosen som visas i Figur 2 validerades med statistik för år 2020 då den inhemska produktionen av grotflis uppgick till 7,8 terawattimmar (TWh) enligt Energimyndigheten (2021), och kostnaden för dess produktion i genomsnitt var 138 kr per megawattimme (MWh), enligt Eliasson (2021). I genomsnitt stod skotning för 31 % av den kostnaden, sönderdelning för 35 % och vidaretransport för 34 %.

Figur 2. Marginalkostnadskurva för grot från slutavverkningar i Sverige. Potentialen avser prognosen för perioden 2020–2024. I marginalkostnaden ingår skotning, sönderdelning och vidaretransport från skogen till slutkund. Markägarersättning, administrationskostnad och marginal för risk och vinst är INTE med i kurvorna.

Skillnader i potentialer och kostnader mellan landsdelar

I Figur 3 visas skillnaderna i grot-potentialer och kostnader mellan olika delar av Sverige. Skillnaderna i potential beror på arealen produktiv skogsmark, dess förutsättningar, tillstånd, tillväxt och förväntat brukande i varje område. Skillnaderna i kostnad beror främst på avståndet mellan mottagningsplatser (värme-, kraftvärmeverk och järnvägsterminaler) och avlägg i skogen, som i genomsnitt medför längre vidaretransportavstånd i norra än södra Sverige. I genomsnitt är också terrängtransportavståndet längre och mängden grot per hektar mindre, i norra än södra Sverige. Detta gör skotningsarbetet mindre effektivt. Dessa faktorer förklarar de betydligt högre marginalkostnaderna för norra Norrland och måttligt högre för södra Norrland jämfört med Svealand och Götaland.

Figur 3. Marginalkostnadskurva för grot från slutavverkningar i Sveriges landsdelar. Potentialen avser prognosen för perioden 2020–2024. I marginalkostnaden ingår skotning, sönderdelning och vidaretransport från skogen till slutkund. Markägarersättning, administrationskostnad och marginal för risk och vinst är INTE med i kurvorna.

En stor del av grot-potentialen är fortfarande outnyttjad

Den inhemska produktionen av grotflis i 2020 motsvarade 37 % av den ekologiska potentialen som visas i Figur 2. Skillnaderna mellan landsdelar var dock stora: för norra Norrland användes bara 1 % av potentialen, medan motsvarande siffra var 7 % för södra Norrland, 48 % för Svealand och 83 % för Götaland. Det finns därför gott utrymme för att öka uttaget av grot från slutavverkningar i Norrland och även i Svealand under de närmaste åren. De potentiella volymerna som tas ut begränsas av priset som marknaden är beredd att betala och hur mycket som efterfrågas. Det är också troligt att en ökad produktion på kort sikt kommer begränsas av maskin- och personalresurser, eftersom det tar tid och krävs investeringar för att bygga upp välfungerande försörjningskedjor. På längre sikt kan större strukturella förändringar i försörjningssystemet ske, genom till exempel en större användning av järnvägsterminaler för långväga transporter. Enligt våra analyser av skogsbrukets transportsdata för 2018–2020, fraktades 3 % av all volym av primärt skogsbränsle via järnvägsterminaler, medan resterande 97 % transporterades direkt med lastbil från skogen till värme- och kraftvärmeverk. Ett förändrat industrilandskap kan också skapa efterfrågan på nya ställen vilket kan resultera i förändrade transportmönster. Om groten i framtiden dessutom uppgraderas och processas lokalt för att skapa en insatsråvara till en framväxande biobaserad industri, kommer också marginalkostnadskurvorna att förändras. 

Högre dieselpriser ökar marginalkostnaden avsevärt

Figur 4 visar marginalkostnadskurvan för tre scenarier med ett förändrat dieselpris, samt med referensen för år 2020. I genomsnitt, vid 25 % dyrare diesel ökar marginalkostnaden med cirka 3 % (motsvarande en förändring på 4 kr/MWh), medan vid 100 % dyrare diesel ökar marginalkostnaden med cirka 12 % (motsvarande 16 kr/MWh). I kalkylen ändrades bara dieselpriset men i verkligheten finns även andra faktorer som kan leda till kostnadsökningar, till exempel brist på reservdelar, arbetskraft, och högre räntor, och dessa har inte tagits med i analyserna.

Figur 4. Känslighetsanalys med tre scenarier med förändrat dieselpris samt referensscenariot år 2020. För att kvantifiera skillnaderna avgränsades x-axeln till ett potentiellt uttag mellan 7–10 TWh per år.

Potentialprognoser och kostnadskomponenter i analysen

Som grunddata i denna studie har vi använt potentialprognoserna från scenariot ”Dagens skogsbruk” från de Skogliga konsekvensanalyserna (SKA15), på produktiv skogsmark som inte omfattas av reservat, frivilliga avsättningar eller hänsynsytor. Vi redovisar bara resultat för den närmaste framtiden (perioden 2020–2024), men analyserna genomfördes också för perioderna 2030–2034 och 2040–2044. I potentialberäkningarna tillämpade vi ekologiska restriktioner enligt Skogsstyrelsens rekommendationer. Vi tillämpade även erfarenhetstal från undersökningen av Eliasson och Nilsson (2015), som ytterligare minskade den ekologiska potentialen: 70 % av grot-potentialen tillvaratas, det vill säga 30 % av groten lämnas kvar på hygget oavsett uttagsstrategi och 50 % av barren lämnas kvar på hygget eller faller av under hanteringen fram till flisningen.

Marginalkostnaden bestod av summan av kostnaderna för terrängtransport (skotning), sönderdelning och vidaretransport till slutkund (antingen direkt på väg eller via järnvägsterminaler). Kostnadskomponenterna beräknades med hjälp av

• produktionsnormen av Brunberg och Eliasson (2013) för skotningsarbete
• kalkylmodellen av Fjeld m.fl. (2021) för väg-/tågtransporter
• enkäten av Eliasson (2021) för sönderdelning
• GIS-analyser av Biometrias skogsbrukets transportdata
• Riksskogstaxeringens inventeringsdata (geografiska koordinater, drivningsförhållanden mm.) från permanenta och tillfälliga provytor som ingick i SKA15 och
• Skoglig Nationell Vägdatabas (SNVDB).

För känslighetsanalyserna vid olika dieselpriser användes bränsleförbrukningsdata för maskinerna i försörjningskedjan. I verkligheten tillkommer andra kostnader såsom ersättning till markägaren, terminalhantering, administration mm. som rapporteras av Brunberg (2014). Dessa kostnader exkluderades från marginalkostnadskurvorna på grund av den stora variationen som finns.