Et reelt grønt skifte må forholde seg til energikildenes totale fotavtrykk, ikke bare klima

[Jonny Hesthammer]

Sturle S skrev (4 timer siden):

Veldig unyansert, tykkjer eg. Ta til dømes bruk av sjeldne metall i vindturbinar. Det er jo berre fordi dei ofte vel å bruke generatorar med permanentmagnetar. Mange vindturbinar gjer ikkje det, og det er inga naturlov som seier at det må vere slik. Det er berre eit val som er gjort, fordi det er billig og effektivt. Ein kan godt bruke permanentmagnetar i generatorane for alle dei andre kraftverkstypane òg. Då vil vasskraft komme dårleg ut. 4 av 5 norske vasskraftverk er mindre enn ein typisk vindturbin som vert sett opp no, og mindre generatorar vil stort sett seie dårlegare ressursutnytting.

 

For arealbruken sin del meiner eg det er viktig å skilje mellom ulike typar areal. Er det urørt natur som vert forstyrra, slik det nesten alltid er med vasskraft, eller er det kan vere med solenergi?  Det er i dei fleste tilfelle dumt.  Solkraftverk vert ofte sett opp på utmerka landbruksareal, og det er slett ikkje god arealbruk. Biomasse kan vere alt frå halm eller avfall frå skogindustri – som er dobbel utnytting av allereie utnytta areal – til dyrking av plantar til energiføremål. I dei fyrste tilfella meiner eg arealbruken kan reknast til null. Når det eer snakk om å avsetje eige areal utelukkande til produksjon av solenergi eller bioenergi, då snakkar vi om dårleg arealutnytting.

 

Her er det nesten berre snakk om val som er gjort, som kan gjerast om med låg kostnad dersom dei ikkje er ynskjelege. Eit vindkraftverk utan permanentmagnetar i generatoren kjem her ganske likt ut med kjernekraft, utan at det framgår nokon stad i artikkelen. (I alle fall om vi brukar norske tal for kapasitetsfaktor på vindkraft.)  Dersom vi gjer tilsvarande ufordelaktige val for kjernekraft, til dømes mindre kjernekraftverk, som er mindre kostnadseffektive, eller vi tek med all nett-utbygginga som trengst for å distribuere krafta frå store kjernekraftverk, eller vi tek høgde for tryggleiken til dei mange over 40 år gamle kjernekraftverka som er i drift i dag, kjem kjernekraft veldig dårleg ut.

 

Det er veldig tydeleg at dette innlegget er skrive av nokon med ein kraftig politisk agenda for kjernekraft, og at det difor er gjort mange val spesifikt for at kjernekraft skal komme godt ut og dei andre skal komme dårleg ut.

Du sier mine valg er politiske. Det er enkelt og greit fullstendig feil, men du skal få mene det du vil, selv om det gjør en konstruktiv debatt vanskelig (og får meg til å lure på hvem av oss som har en politisk agenda). Jeg har ikke behov for å drive politikk, men jeg ønsker å fremme fakta i klimadebatten. Slik forskere bør gjøre. Har du gode alternative kilder, så kom med dem heller enn å hevde at det er unyansert.

For bruk av neodym, så refererer jeg til en rapport fra EU. Man trenger ikke bruke det, men da går effekten ned, mens arealbruk og kostnader øker. Jeg har sett på bruken av neodym og andre kritiske metaller (men også kobber etc.) for alle energikildene. Ikke kun vindkraft. Mener du bruk av kritiske metaller ikke er så viktig, så vekter du dem mindre på www.glex.no/fotavtrykk og får fram din egen mening.

Du har rett i at større generatorer er mer effektive enn små. Et 1 GW kjernekraftverk er mer effektivt enn 330 3MW vindturbiner (eller små vannkraftverk). Slik er det bare.

Jeg er også enig i det du sier om arealbruk, og finner du noen gode studier på det med mer kvalitative parametere, så vil jeg gjerne høre om det. Men jeg har ikke selv funnet det. Det er for eksempel forskjell på naturlige vannreservoarer og kunstige etc.

For biomasse er det brukt snittverdier. Sukkerrør har 0,5 W/m2 mens skog har veldig mye mindre. Biomasse er generelt en veldig lite effektiv energikilde.

Sammenligningen mellom kjernekraft og vindkraft dreier seg ikke så mye om kostnader etter min mening. Jeg er mer opptatt av arealbruk og stabilitet. Et 1 GW kjernekraftverk vs en vindpark med 1 GW kapasitet er to veldig forskjellige ting. 

Men som sagt: Gi meg noen gode alternative kilder for studier som sammenligner energikildene i et globalt perspektiv (lokalt vil det være store variasjoner), så er jeg lutter øre. 
 

 

[Jonny Hesthammer]

ØysteinL skrev (6 timer siden):

Veldig mye feil i denne artikkelen. Eksempelvis tar den ikke med enorme mengder kobber som skal brukes til å lagre brukte brenselstaver fra atomkraftverk i 100 000 år. Kobber som ikke kan gjenvinnes, slik kobber kan fra gamle vindturbin generatorer. Grafen viser dermed et skjevt bilde av de ulike energikildene til fordel for atomkraft. Så må vi også merke at solkraft anlegg kan kombineres med jordbruk ved å løfte solpaneler opp i lufta, slik det nå gjøres i Danmark og sørover. Det samme gjelder vindkraft. Sauene kan beite helt inntil turbinene, mens atomkraftverk legger beslag på store inngjærede arealer som ikke er tilgjengelig for dyr eller mennesker. De med er vindkraft langt mindre arealkrevende enn atomkraft. Kostnader er også feil. Solkraft har idag lavest strømkost over levetiden i stadig større områder i verden. Dette kan lett verifiseres ved offentlige langtids kontrakter for strømleveranser (PPA kontrakter). Og Atomkraft blir veldig dyr når en tar med opprydding etter ulykker som skjer med ujevne mellomrom. Eksempelvis vil Fukushima koste i størrelsesorden 600 milliarder Dollar i opprydding. Dermed et atomkraft plutselig ekstremt mye dyrere enn salgsbrosjyrene fra atomkraft tilhengerne.

Veldig mye feil.... Jeg benytter IRENA sine kostnader for fornybart. Hvis det ikke er en troverdig kilde, hva er det da?

Du sier jeg ikke tar med kobber? Det gjør jeg. Vindkraft bruker 17 kg kobber per TWh, mens kjernekraft bruker 0,12. Ifølge EU rapporten du finner link til. Men de har muligens ikke tatt med kobber til lagring, så flott om du kan oppgi en robust kilde her.

Jeg er ikke uenig i at solkraft som løftes opp, potensielt kan brukes til andre ting. Men jeg har ikke sett referanser som regner på det. Og mange vil mene at det likevel okkuperer land.

Men at kjernekraftverk okkuperer mer areal enn fornybart kan jeg ikke få til å stemme. Da må du finne referanser.

Og det du sier om kjernekraftulykker som skjer med jevne mellomrom er vel i litt stor grad spekulasjoner. Ta kostnadene, fordel dem på antall TWh produsert av kjernekraft, så kan vi se hva det utgjør.

[Jonny Hesthammer]

JØI skrev (6 timer siden):

Solenergi er perfekt oppå takene på eneboliger. I løpet av de neste ti årene vil effektiviteten bli så høy at en enebolig vil være selvforsynt med god margin. En får nok energi til å tanke elbilen sin også. Eneste gjenstående problemet er buffer til vinteren. Løs den biten og en skal jobbe hardt for å ikke satse på enebolig som viktigste boform.

Solceller på tak er et bidrag i rett retning. Problemet er det bare utgjør en svært liten del av behovet (Ikke nok areal på taket). Og så er det veldig dyrt ift andre kilder. Og lite stabilt. Men prisene synker. Både på solceller og batterier.

[Del]

ØysteinL skrev (6 timer siden):

Jeg ser ikke at lav stabilitet er et problem. Det blåser alltid noen steder og solar skinner alltid noen steder (i alle fall når forbruket er høyest - om dagen). Så et sammenhengende europeisk nett med spredd sol og vindkraft vil jevne ut ujevne sol og vindforhold.

Jeg tror du tar for lett på denne problemstillingen. I Norge er vi vant til at kraftnettet bygges ut overalt med store dimensjoner uten at forbrukerne blir belastet med veldig høy strømpris. Hvis du drar ned til kontinentet ser det mye vanskeligere ut. Tyskland ser endelig ut til å løse floken med høyspent mellom nord og sør, men dette har tatt ti år, og vil ta flere år til. Både økonomisk og politisk har det vært en vanskelig prosess. I praksis har man i nord måtte betale for å bli kvitt strømmen fra vind når det blåser godt. I Norge skinner solen i hovedsak på sommeren, mens det er vinteren vi har det største strømbehovet. Så lenge man har lav andel fornybar produksjon er disse problemene små, hvis vi skal lykkes med å skalere opp fornybart, så må man ta inn over seg at dette er reelle problemer som må løses, og som gjør at en kWt fra sol og vind blir mindre verdt sammenlignet med regulerbar kraft jo mer man har av det. I ekstreme tilfeller ser vi som sagt at strømmen fra vind får negativ verdi.

Jonny Hesthammer skrev (3 timer siden):

Hei, det er riktig at kostnader for sol- og vindkraft synker drastisk (jeg bruker tall fra IRENA). Det vil fortsette en stund til før det flater ut. Jeg tror derfor disse energikildene har sin klare plass i energimiksen, spesielt i godt egnete land. Men det henger sammen med befolkningstetthet og årstidsvariasjoner. Høy befolkningstetthet (EU, UK...) og stor forskjell mellom sommer og vinter gjør regnestykket vanskelig. Vi må skalere for hele året, og ha areal nok tilgjengelig. En stor oppskalering krever backup som driver opp kostnadene. Da blir fort alternativene billigere.

Olje egner seg ikke til kraftproduksjon (elektrisitet), mens gass (gjerne med CCS) er godt egnet. Kull har for mange negative aspekter. Og da er det jo greit å vite at Norge nå er en gassnasjon (vi produserer mer gass enn olje).

Takk for svar. Jeg får lese meg opp litt på IRENA, prognosene om utflating er interessant. Personlig mener jeg fornybart kan dekke hele energibehovet i Europa, men det vil ta tid og utfordringene er enorme. For å kunne lykkes med aggressiv utbygging av fornybar energi i Europa tror jeg det vil kreve både

-innfasing av hydrogen eller lignende (eksempelvis ammoniakk) for lagring (og forsåvidt transport så lenge strømnettet ikke er godt nok utbygd), blå hydrogen kan akselerere overgangen

-gasskraft i store mengder i lang tid for regulerbarhet, får man til CCS her er det fantastisk

Hvor stor del kjernekraft kan bli her vet jeg ikke. Både politiske og økonomiske betraktninger ser ut til å jobbe mot kjernekraft i dag.

[Trestein]

Det er areal nok for solceller. Bare bygg tak over autobahn så er enorme arealer tilgjennelige uten å ta areal som er ubrukt.

kanskje det blir fremtidens transport system. Lag 2,5m høye tuneller med solceller oppå og radiograf. Da kunne man kjørt eletrisk uten batteri over lange avstander. Helt miljøvennlig. Alle som har vert på tivoli vet at det virker.

[Ketill Jacobsen]

Trestein skrev (9 minutter siden):

Det er areal nok for solceller. Bare bygg tak over autobahn så er enorme arealer tilgjennelige uten å ta areal som er ubrukt.

kanskje det blir fremtidens transport system. Lag 2,5m høye tuneller med solceller oppå og radiograf. Da kunne man kjørt eletrisk uten batteri over lange avstander. Helt miljøvennlig. Alle som har vert på tivoli vet at det virker.

Er dette innlegget ironisk ment eller er det noe du mener på alvor?

Endret 28. juni 2020 av Ketill Jacobsen

[Torbjørn Mannsåker]

Takk til forfatter for en god gjennomgang av konsekvensene av kraftproduksjon. Stort tema som er tydelig og godt kommunisert

Har dere sett på hvordan gasskraft uten CCS vil lande i regnskapet? Og er materialbruk til frakt og reinjeksjon inkludert i dag for gass med CCS? 

En ting som ikke er plukket opp i debatten nå er hva konklusjonene må bli av dette. Det at alle kWh har en konsekvens betyr at vi, i tillegg til det grønne skiftet, må jobbe mer målretta mot å bruke mindre energi. En studie som sammenlikner prognosene for fremtidig energiforbruk med forskjellige mikser av energikilder og tilhørende behov for materialer for utbygging synes jeg ville blitt interessant lesing. Hvor mange tonn stål og kobber må til for at offshore wind skal levere 20% av jordas energiforbruk f.eks. Og hvordan sammenlikner disse mengdene med estimerte tilgjengelige reserver på verdensbasis.

Jeg tror vi må ta i bruk alle midler for å komme i mål. Men fordi alle midler har en tilhørende kostnad så kan det være at vi må vurdere tiltak utover å prøve å bygge oss ut av det. Sterkere skattlegging av energiforbruk kan være en vei å gå ved siden av de normale enøk tiltakene. 

[Trestein]

Ketill Jacobsen skrev (43 minutter siden):

Er dette innlegget ironisk ment eller er det noe du mener på alvor?

Å drive tog frem med kjøreledning er helt vanlig. Teknikken er kjent. Tenk deg at du kunne kjøre el bilen din under et 10km langt tak med solceller som ladet batteriet ditt under kjøring. Gjerne induktivt. Selvfølgelig ville dette ikke ha virket om natten eller i gråvær men det hadde vert miljøvennlig, med 60km PR time og 100kw overføring ville du fått 16kwh påfyll og kunne kjørt 100km videre uten å stoppe.

At vi skulle kjøre rundt i radiobiler var vel litt spøk.

Et slikt tak som ga 100watt PR kvadrat og var 5 m brett og 10 000m langt kunne forsynt 50 biler med 100kw lade effekt. Eller 600biler på 12 timer. 

[0QE8JCM8]

Klyper meg i armen, men har allerede blåmerker.

 

En tilsynelatende nøytral, faktabasert artikkel, hvor man har gått til det skritt å finne data og samle dem på en forståelig måte. Ikke en bunke med grunnløse påstander som selger inn en bestemt retning for å tjene politiske eller økonomiske hensikter. Tommel opp.

 

Klart at jeg ønsker mer når jeg ser hvor ryddig det kan gjøres. Risiko ved store enheter? Et kjernekraftverk er en stor enhet hvor et potensielt farlig anlegg styres og kontrolleres av en begrenset mengde personell. Det gir både muligheter for, og store konsekvenser ved, ukultur og risikoadferd både på driftssiden og på forskningssiden som kjent. Klart leverandørsiden og cyberkriminalitet (Stuxnet) ol. også står for risiki, og siden de mulige konsekvensene er ekstreme må ikke risikoen for feil bare være liten, det trengs ekstremt små tall der også. Er vi i Norge for små til å håndtere dette? Det trengs egen kunnskap og et fagmiljø både på kjernekraft og på cybersiden for å drifte kjernekraftverk sikkert. For oss som ønsker å gjøre det sikkert og ikke kjøre som i Tsjernobyl, Three Mile Island eller Sellafield. Grådighet og risikoadferd tar over i mange tilfeller, og konsekvensene er enorme.

Endret 29. juni 2020 av 0QE8JCM8

[Jørn H Magnussen]

Dette er grei gjennomgang av energikilder.

Det er et punkt jeg reagerer på, som jeg synes er mangelfullt lagt frem.

Under arealbruk skriver du "For å dekke en betydningsfull andel av energikonsumet med biomasse, kreves det store landareal. Men også vann-, vind- og solkraft er arealkrevende."

Ja, disse er arealkrevende, men solenergi kan man bygge effektivt ut på allerede utbygde områder. Dermed sparer man større inngrep i natur. Det bør være en vektig tilleggsopplysning i denne debatten.

[Anders Valland]

En veldig interessant artikkel, og et godt utgangspunkt for å diskutere videre.

Artikkelen har noen svakheter, og noen litt pussige formuleringer. Har du hatt lengdebegrensninger slik at teksten er kortet ned?

Jeg ser i avsnittet "Stabilitet" at du skriver: "Oljekraftverk er lite i bruk i dag fordi man typisk må bruke dampturbiner, noe som fører til lav effektivitet og stabilitet. En elektrifisering av transportsektoren og oppvarming vil derfor være viktige bidrag til redusert oljekonsum. "

Dette er en pussig formulering i et avsnitt om stabilitet, og jeg forstår ikke sammenhengen.

Jeg vet ikke hva du mener med "oljekraftverk" men det kan virke som du tenker på kraftverk som baserer seg på produksjon av damp via kjel. Det finnes slike rundt om i verden, de benytter olje, gass, kull eller annet fast brensel. Og det er riktig at slike kraftverk har lav virkningsgrad. Men de er da heller ikke særlig utbredt.

Det finnes kraftverk som benytter flytende drivstoff eller naturgass, og disse benytter da enten gassturbin eller forbrenningsmotorer. Forbrenningsmotoren er overlegen på virkningsgrad, og hvis man skal skue inn i fremtiden så vil en stor langslags 2-takt ha virkningsgrad over 50%. Kombinerer man denne med utnyttelse av varme-energi i eksos og kjølevann vil man kunne oppnår systemvirkningsgrad over 70%. Det er svært høyt. Kombinasjonskraftverk med gassturbiner har allerede demonstrert over 60% systemvirkningsgrad.

Når det gjelder elektrifisering så vil det i seg selv ikke føre til utslippsreduksjoner, hverken for klimagasser eller lokal forurensing. Det er også vanskelig å se at det vil ha særlig betydning for den totale energibruken, selv om enkelte hevder det basert på den mulige virkningsgradsfordelen elektrifisering kan ha. Men det er systemvirkningsgraden som teller, ikke bare det at enkelt-komponenter i systemene har høy virkningsgrad. Og så kan man ikke se bort fra at selv om elektriske maskiner mekanisk sett er enklere enn f.eks forbrenningsmotorer så krever de kompleks kraftelektronikk og den feiler ganske så jevnt og trutt den også. Kombinasjon av kraftelektronikk i store systemer er også en utfordring man så smått begynner å forstå, med sine særegenheter og feilkilder.

Du har valgt å benytte begrepet "Biomasse". Det kan enten bety at du har slått sammen alt som er basert på biologisk materiale i èn kategori, eller det kan bety at du kun ser på fast brensel som er biobasert. Ut fra argumentasjonen din antar jeg det er det siste, men da mangler du en vesentlig del av bio-energi. Hvis man utvinner bioenergi fra avfall får man i dag f.eks. et negativt klimabidrag fordi man fjerner et metanutslipp og erstatter det med et CO2-utslipp. Jeg vet at det ikke finnes nok avfall til å erstatte alle fossile kilder, men det kan brukes til å erstatte noe. Videre jobbes et mye med å utvikle både flytende og gassformige drivstoff basert på biologiske kilder, og havet kan brukes til å dyrke mye råstoff til dette formålet. Her kan man få tilnærmet i pose og sekk: alger som vokser på atmosfærisk CO2, omgjøres til biodrivstoff og gir nøytralt utslipp. Det er karbonfangst og bruk.

Ta dette som innspill, ikke bare ren kritikk. Jeg setter stor pris på den jobben du har gjort og jeg forstår deg slik at dette er starten på noe og ikke "Svaret" som veldig mange andre som kaller seg forskere prøver å fortelle oss.

[EremittPåTur]

  

16 hours ago, Sturle S said:

Det er veldig tydeleg at dette innlegget er skrive av nokon med ein kraftig politisk agenda for kjernekraft, og at det difor er gjort mange val spesifikt for at kjernekraft skal komme godt ut og dei andre skal komme dårleg ut.

Hmmmm... Mon tro om noen noengang har skrevet noe positive for vindturbiner basert på en kraftig politisk agenda? kva skal vi så seie til det.... Skal vi med det konkludere med at all vindturbin utbygging må stanses?

Jeg tror det ligger mange kraftige politiske agenda-er bak vindturbin utbyggingen og alt som skrives positivt om den. Og før du ber meg dokumenter min påstand kan du jo begynne med å dokumentere din egen.

 

 

Endret 29. juni 2020 av EremittPåTur

[EremittPåTur]

27 minutes ago, Anders Valland said:

En veldig interessant artikkel, og et godt utgangspunkt for å diskutere videre.

Artikkelen har noen svakheter, og noen litt pussige formuleringer. Har du hatt lengdebegrensninger slik at teksten er kortet ned?

Jeg ser i avsnittet "Stabilitet" at du skriver: "Oljekraftverk er lite i bruk i dag fordi man typisk må bruke dampturbiner, noe som fører til lav effektivitet og stabilitet. En elektrifisering av transportsektoren og oppvarming vil derfor være viktige bidrag til redusert oljekonsum. "

Dette er en pussig formulering i et avsnitt om stabilitet, og jeg forstår ikke sammenhengen.

Jeg vet ikke hva du mener med "oljekraftverk" men det kan virke som du tenker på kraftverk som baserer seg på produksjon av damp via kjel. Det finnes slike rundt om i verden, de benytter olje, gass, kull eller annet fast brensel. Og det er riktig at slike kraftverk har lav virkningsgrad. Men de er da heller ikke særlig utbredt.

 

Du skal ikke lenger enn til vindturbin landet Danmark, og de har opptil flere, kombinert med kull... 

https://no.wikipedia.org/wiki/Kategori:Oljekraftverk_i_Danmark

Og, neste gang du nyter en kald dansk en, enten det er øl eller Cola kan det hende den er kjølt ned med kraft fra ett slikt ett kraftverk

https://no.wikipedia.org/wiki/Kategori:Gasskraftverk_i_Danmark

 

[Jonny Hesthammer]

Torbjørn Mannsåker skrev (10 timer siden):

Takk til forfatter for en god gjennomgang av konsekvensene av kraftproduksjon. Stort tema som er tydelig og godt kommunisert

Har dere sett på hvordan gasskraft uten CCS vil lande i regnskapet? Og er materialbruk til frakt og reinjeksjon inkludert i dag for gass med CCS? 

En ting som ikke er plukket opp i debatten nå er hva konklusjonene må bli av dette. Det at alle kWh har en konsekvens betyr at vi, i tillegg til det grønne skiftet, må jobbe mer målretta mot å bruke mindre energi. En studie som sammenlikner prognosene for fremtidig energiforbruk med forskjellige mikser av energikilder og tilhørende behov for materialer for utbygging synes jeg ville blitt interessant lesing. Hvor mange tonn stål og kobber må til for at offshore wind skal levere 20% av jordas energiforbruk f.eks. Og hvordan sammenlikner disse mengdene med estimerte tilgjengelige reserver på verdensbasis.

Jeg tror vi må ta i bruk alle midler for å komme i mål. Men fordi alle midler har en tilhørende kostnad så kan det være at vi må vurdere tiltak utover å prøve å bygge oss ut av det. Sterkere skattlegging av energiforbruk kan være en vei å gå ved siden av de normale enøk tiltakene. 

Hei og takk! Grafen viser faktisk gasskraft uten CCS. Med CCS så vil CO2-utslippene redusereres med 80-90% i følge Klimapanelet. Så da kan du gange utslippstallene (og dødelighet siden SO2 og NOx også reduseres) med f.eks. 10-20%. Det er vanskelig å estimere hva kostnadene blir med CCS, men jeg har brukt en som tilsier 20 USD/MWh (du finner kilden på www.glex.no/fotavtrykk). Materialbruken vil øke, men fordi den er så lav i utgangspunktet (lavest av alle energikilder), så vil det neppe bli særlig mye i forhold til for eksempel fornybart.

 

Når det gjelder framtidig energiforbruk, så må vi ta høyde for at flere bringes ut av fattigdom og befolkningen øker. Tall jeg har sett fra BP (om man mener det er en troverdig kilde), tilsier 50% økning av energikonsumet i 2050. Men energieffektivisering har potensiale til å begrense økningen. Klimapanelets medianverdi for å nå nullutslipp tilsier samme energiforbruk i 2050 som i dag, men det tror jeg ikke er realistisk. Uansett blir energieffektivisering svært viktig framover. Statnett mener en elektrifisering av det meste av dagens fossile energiforbruk tilsier 40-60 ekstra TWh i Norge. Da kan du regne på det. For vindkraft tilsier f.eks. det 2500 km2 mens gasskraft med CCS vil kreve 10 km2. Hardangervidda er 3400 km2. Det som er helt klart, er at materialforbruk, avfall og arealbruk vil øke dramatisk når vi elektrifiserer med sol- og vindkraft. Det er nettopp derfor det blir så viktig å se på totaliteten (og f.eks. vurdere gass CCS og kjernekraft).

[Jonny Hesthammer]

Anders Valland skrev (38 minutter siden):

En veldig interessant artikkel, og et godt utgangspunkt for å diskutere videre.

Artikkelen har noen svakheter, og noen litt pussige formuleringer. Har du hatt lengdebegrensninger slik at teksten er kortet ned?

Jeg ser i avsnittet "Stabilitet" at du skriver: "Oljekraftverk er lite i bruk i dag fordi man typisk må bruke dampturbiner, noe som fører til lav effektivitet og stabilitet. En elektrifisering av transportsektoren og oppvarming vil derfor være viktige bidrag til redusert oljekonsum. "

Dette er en pussig formulering i et avsnitt om stabilitet, og jeg forstår ikke sammenhengen.

Jeg vet ikke hva du mener med "oljekraftverk" men det kan virke som du tenker på kraftverk som baserer seg på produksjon av damp via kjel. Det finnes slike rundt om i verden, de benytter olje, gass, kull eller annet fast brensel. Og det er riktig at slike kraftverk har lav virkningsgrad. Men de er da heller ikke særlig utbredt.

Det finnes kraftverk som benytter flytende drivstoff eller naturgass, og disse benytter da enten gassturbin eller forbrenningsmotorer. Forbrenningsmotoren er overlegen på virkningsgrad, og hvis man skal skue inn i fremtiden så vil en stor langslags 2-takt ha virkningsgrad over 50%. Kombinerer man denne med utnyttelse av varme-energi i eksos og kjølevann vil man kunne oppnår systemvirkningsgrad over 70%. Det er svært høyt. Kombinasjonskraftverk med gassturbiner har allerede demonstrert over 60% systemvirkningsgrad.

Når det gjelder elektrifisering så vil det i seg selv ikke føre til utslippsreduksjoner, hverken for klimagasser eller lokal forurensing. Det er også vanskelig å se at det vil ha særlig betydning for den totale energibruken, selv om enkelte hevder det basert på den mulige virkningsgradsfordelen elektrifisering kan ha. Men det er systemvirkningsgraden som teller, ikke bare det at enkelt-komponenter i systemene har høy virkningsgrad. Og så kan man ikke se bort fra at selv om elektriske maskiner mekanisk sett er enklere enn f.eks forbrenningsmotorer så krever de kompleks kraftelektronikk og den feiler ganske så jevnt og trutt den også. Kombinasjon av kraftelektronikk i store systemer er også en utfordring man så smått begynner å forstå, med sine særegenheter og feilkilder.

Du har valgt å benytte begrepet "Biomasse". Det kan enten bety at du har slått sammen alt som er basert på biologisk materiale i èn kategori, eller det kan bety at du kun ser på fast brensel som er biobasert. Ut fra argumentasjonen din antar jeg det er det siste, men da mangler du en vesentlig del av bio-energi. Hvis man utvinner bioenergi fra avfall får man i dag f.eks. et negativt klimabidrag fordi man fjerner et metanutslipp og erstatter det med et CO2-utslipp. Jeg vet at det ikke finnes nok avfall til å erstatte alle fossile kilder, men det kan brukes til å erstatte noe. Videre jobbes et mye med å utvikle både flytende og gassformige drivstoff basert på biologiske kilder, og havet kan brukes til å dyrke mye råstoff til dette formålet. Her kan man få tilnærmet i pose og sekk: alger som vokser på atmosfærisk CO2, omgjøres til biodrivstoff og gir nøytralt utslipp. Det er karbonfangst og bruk.

Ta dette som innspill, ikke bare ren kritikk. Jeg setter stor pris på den jobben du har gjort og jeg forstår deg slik at dette er starten på noe og ikke "Svaret" som veldig mange andre som kaller seg forskere prøver å fortelle oss.

Hei, og takk for konstruktivt innspill. En vanlig kronikk er på 4-6000 tegn, så jeg presset denne ganske langt når jeg endte på 10.400 tegn. Det er dessverre ikke plass til alle avklaringer. Jeg har benyttet Statista som kilde for kapasitetsfaktor (https://www.statista.com/statistics/183680/us-average-capacity-factors-by-selected-energy-source-since-1998/). Og for å gi en beregning av stabilitet bruker jeg 1/kapasitetsfaktor. Det er ikke helt korrekt ettersom markedet styrer når de forskjellige energikildene slås av og på. Men det fungerer greit nok som en god indikasjon (og nokså korrekt for kjernekraft, sol og vind).

 

Jeg finner bare lave tall for olje når det gjelder kapasitetsfaktor. Jeg vil anta, uten at jeg vet, at dette skyldes at olje stort sett brukes i kombinasjon med dampturbiner, mens moderne kull- og gasskraftverk bruker mer avanserte turbiner. For eksempel har jeg benyttet kapasitetsfaktor for gass med CCGT (kogenerasjons-turbiner). De er svært effektive og gir lave kostnader. Derfor mener jeg at gasskraft ved bruk av CCGT vil være viktig i framtidig elektrifisering. I følge en nylig publikasjon jeg leste (NTNU forskere), vil gasskraftverk som erstatter kull, redusere klimagassutslippene med opp til to tredjedeler (ref din kommentar om at gasskraft ikke vil redusere klimagassutslippene). Gass CCS vil ha lavere utslipp enn vannkraft og biokraft (IPCC tall), og redusere areal- og materialbruk vesentlig.

 

Jeg sammenligner energikildene i lys av kraftverk som produserer strøm. Da oppgir jeg tall for fast biomasse, og ikke biofuel (sjekk min referanse til VanZalk og Behrens i Energy Policy). Og da kommer biomasse nokså dårlig ut fordi energikilden har så lav krafttetthet. Kobler man det til befolkningstetthet, så vil en en innbygger ha et forbruk på ca. 0,5 W/m2. Med biomasse, så vil alt areal i EU være brukt opp når biomasse (<0,1 W/m2) når 20% andel. Noen typer biomasse er imidlertid mer effektive, f.eks. sukkerrør (0,5 W/m2), men det er heller ikke veldig høyt. Vindkraft er høyere (rundt 2 W/m2) og solkraft enda høyere (5-6 W/m2 i snitt). I Norge er forresten krafttettheten til nordmenn på 0,1 W/m2 (14 personer per km2) mens den i Storbritannia er hele 1 W/m2 (270 personer per km2)

 

Den kjente fysikeren David MacKay (Sustainable energy - without the hot air) gjorde et lite regneeksempel på biofuel. Han tok en bilvei hvor det kjørte konstant biler på veien i en gitt hastighet og med en gitt avstand (80 m). Han fant ut at biomasseplantasjen ved siden av veien måtte være 8 km bred for å forsyne bilene (sjekk TED talk av ham). Med tallene jeg har brukt, ville plantasjen måtte være over 40 km bred. Men jeg her helt enig med deg i at f.eks. matavfall kan brukes til å produsere biofuel. Men jeg tror likevel ikke det vil monne i særlig stor grad. 

[ØysteinL]

Ifølge NEI er arealbehovet for er atomkraftverk 1,3 Square miles for et 1000 MW anlegg.

I SI enhet blir dette 3,33 Km2 pr. GW. Og dette er altså inngjæret anlegg som ingen andre har tilgang til. Altså får vi 3300 m2 pr MW.

En moderne 4,2 MW vindturbin med 5 meter i diameter i bunn, har tilsvarende netto arealbehov på 4,67 m2 pr. MW. Og som nevnt mennesker og sauer kan beite helt inntil turbinen. Ergo er vindkraft mye mindre arealkrevende enn atomkraft, ikke omvendt. Jeg tar ikke med grusveier, siden disse er tilgjengelig for allmennheten, akkurat som veiene frem til atomkraftverket ikke tas med over.

[Simen1]

JØI skrev (18 timer siden):

Solenergi er perfekt oppå takene på eneboliger. I løpet av de neste ti årene vil effektiviteten bli så høy at en enebolig vil være selvforsynt med god margin. En får nok energi til å tanke elbilen sin også. Eneste gjenstående problemet er buffer til vinteren. Løs den biten og en skal jobbe hardt for å ikke satse på enebolig som viktigste boform.

Jonny Hesthammer skrev (11 timer siden):

Solceller på tak er et bidrag i rett retning. Problemet er det bare utgjør en svært liten del av behovet (Ikke nok areal på taket). Og så er det veldig dyrt ift andre kilder. Og lite stabilt. Men prisene synker. Både på solceller og batterier.

Helt enig angående tilgjengelig takareal vs energibehov, men batterier er så dyrt per kWh at det neppe vil utgjøre noe mer enn 10% av energilagringskapasiteten til en bolig. VVB til både forbruksvann og oppvarming vil være mye mer kostnadseffektivt til resterende energilagring i boliger. Bergvarme kan være aktuelt for større bygg om det står på god nok grunn.

 

[Jonny Hesthammer]

Jørn H Magnussen skrev (1 time siden):

Dette er grei gjennomgang av energikilder.

Det er et punkt jeg reagerer på, som jeg synes er mangelfullt lagt frem.

Under arealbruk skriver du "For å dekke en betydningsfull andel av energikonsumet med biomasse, kreves det store landareal. Men også vann-, vind- og solkraft er arealkrevende."

Ja, disse er arealkrevende, men solenergi kan man bygge effektivt ut på allerede utbygde områder. Dermed sparer man større inngrep i natur. Det bør være en vektig tilleggsopplysning i denne debatten.

Hei, av fornbyart har solkraft den høyeste krafttettheten (i W/m2). Derfor kreves langt mindre areal enn for eksempel vindkraft, biomasse og vannkraft. Den største utfordringen til solkraft mener jeg er stabiliteten (duck-curve), ikke arealbruk. Og så må vi ta høyde for at UK og Norge har 1/9 effekt fra sol om vinteren i forhold til sommer. Vi trenger stabil strøm hele året. Det er teoretisk mulig å transportere strøm fra solkraft fra andre land om de vil selge det til oss. Men da kommer utfordringen med kraftforbruket fra de landene (vil de ha solkraften til seg selv eller kan vi få kjøpe fra dem). Regnestykkene går på befolkningstetthet (0,5 W/m2 i EU, 1 W/m2 i UK, 0,1 W/m2 i Norge) i lys av energikildenes krafttetthet (0,1 W/m2 for biomasse, 2 for vind, 5 for sol etc.). Så kan man regne på hvor mye areal et land trenger for å forsyne sin egen befolkning, og hvor mye de har til overs som kan selges. Av fornybart, så krever solkraft klart minst areal. Det er en vesentlig styrke som den energikilden har.

[Tor Berg]

Jeg tror at arealberegninga for vindkraft er for lita. Som eksempel kan vi bruke Storheia vindkraftanlegg på Fosen. Det er et 80MW anlegg som dekker et område på 6km * 10km altså ca 60*10^6 m2. Med en utnyttelsesgrad på 30% som er det vanlige så gir det 2500m2 pr KW og ikke 530.

[Gjest Slettet+45613274]

ØysteinL skrev (1 time siden):

I SI enhet blir dette 3,33 Km2 pr. GW. Og dette er altså inngjæret anlegg som ingen andre har tilgang til. Altså får vi 3300 m2 pr MW.

3.33 km2 = 3.33*10^6 m2