Summa summarum

……..så langt,
sommer 2022.

Hvor raskt klarer vi å omstille energibruken fra fossilt til fornybart? Klarer vi netto null innen 2050?

For å få svar på dette må vi vite tre ting; 1) Hvor mye energi forbruker vi globalt årlig?  2) Hvor mye energi kommer fra fossilt og hvor mye fra fornybart?  3) Hvordan går utviklingen med reduksjon av fossilt og oppjustering av fornybar energi?

Dette er selve kjernespørsmålet for en forståelse av når vi skal ned til netto null ved å erstatte fossilt med fornybart.  Forklaringen prøver vi å kommer fram til under.

Fossilt brensel er selve årsaken til klimakrisen med massivt CO2 utslipp. Fossilt er dessuten langt mindre effektiv enn fornybart.  Hele verden satser nå på renere energi, som vann, vind, sol, biobrensel, karbonlagring m.m.  Men går det fort nok? Vi ser  at utslippene ikke går ned i nevneverdig grad og mange er skuffet og utålmodige. Er det håp i sikte. Vi har sett på utviklingen så langt.  Les mer nedover på siden. 

Verdens forbruk av primærenergi * i 2019 var på hele 173.340 TWh, som vist på siden Energiforbruk og energimix. Se her. Grafen, som er laget av ourworldindata.org,  viser det totale globale forbruket, både fra fornybart og fossil, men altså som primærenergi.  For å finne ut hvor mye mer fornybart vi trenger for å kutte ut fossilt brukes noe som kalles substitusjonsmetoden. Se det grønne feltet.  Vi vet at fossil  brensel er inneffektivt med ca 40% effekt, resten går til spille. Fornybart har ikke det samme forholdet, denne energien måles på det den leverer.  Les mer om substitusjonsmetoden her. 
*  Primærenergi er energien før den er bearbeidet, eller konvertert til elektrisitet. 

Substitusjonsmetoden tar hensyn til ineffektiviteten i produksjon av fossilt brensel ved å konvertere ikke-fossil energi til energiinngangene som kreves hvis de hadde det samme  konverteringstap som fossilt brensel.

Er substitusjonsmetoden et paradoks?

Substitusjonsmetoden tar altså hensyn til ineffektiviteten i produksjon av fossilt brensel ved å konvertere ikke-fossil energi til energiinngangene som kreves hvis de hadde det samme  konverteringstap som fossilt brensel.  Dette virker som et pardoks.  Vi vet at fossilt kun har en effektivtet på rundt 40% i dag. Fornybart måles på en annen måte, energien de faktisk gir, som kan kalles sekundærenergi.  Så hvorfor legge på tilsvarende ineffektivitet på fornybart som på fossilt? Istedet for regne ut sekundærenergien fra fossilt ved å trekke fra 60% og så ta tallene fra fornybart som de er?
La oss gjøre en teoretisk øvelse med primærenergien.  Her lar vi tallene med fornybar stå som det er, mens vi tar vekk 60% av fossilt som er 136.000 TWh.  Tar vi vekk 60%  av dette tallet blir det 82.056 TWh. Trekker vi 82.056 fra 136.000  vi får igjen 54.705.  Dette er tallet vi så må erstatte med fornybart for å få en utslippsfri verden.  Se utregningen her.

4 tellemåter når det gjelder energi

ourworldindata.org sier det er 4 tellemåter når det gjelder energi;  Primær, sekundær, endelig og nyttig energi: de fire målene relaterer seg til de fire stadiene i energikjeden.  På  ourworldindata.org sine nettsider ligger en detaljert forklaring; Les mer. Dette er viktig for å forstå det hele.  Hvor mye energi må kloden ha for å holde jula i gang?

IEA har tallene på sekundærenergien, men bak en betalingsmur

Vi har altså konkrete tall på primærenergie, men ikke på sekundær, som er den energien vi har etter konverteringen av fossil energi. owid sier disse tallene forefinnes hos IEA, Det internasjonale energibyrået,  men de er bak en dyr betalingmur.  Uten disse tallene blir det jo ikke mulig å se hvor mye fornybart vi trenger for å produsere og erstatte fossil. Les mer på nettsidene til ourworldindata.org her. 

I mangel av tallene fra IEA har vi tatt tall fra owid, fossil primærenergi og fjernet 60% for å se, omtrent, hva i snakker om av fornybart som må til for å erstatte fossilt helt og holdent. Les mer her.

Begynner det snart å monne?

Å regne seg fram til hva vi må ha av fornybar energi for å erstatte fossilt er teoretisk ganske enkelt, men er det praktisk mulig?  Vi har sett på hva som faktisk skjer  innen fornybar energi og har samlet uttalelser og artikler fra fagmiljøene.  
Fortløpende nyheter.  Utviklingen av fornybar energi foregår over hele verden og det kommer nyheter daglig, så tallene under vil forandre seg kontinuerlig. 

Vannkraft

Vannkraft har en egen klang i Norge.  Norsk kraftforsyning har den høyeste fornybarandelen og de laveste utslippene i Europa. For å lage elektrisitet bruker vi over 99% vannkraft. Kraftforsyningen i Norge hadde ved inngangen til 2021 en samlet installert produksjons-kapasitet på 33 055 MW og en samlet normal-årsproduksjon på 136,7 TWh.  Normalårsproduksjonen beregnes av NVE.  Kilde Energifakta Norge.  Les mer om vannkraft her. 

På verdens basis er forholdene anderledes, men vannkraft er fortsatt størst av fornybar-energiene med en primærenergi på hele 10.455 TWh. Ref. owerworldindata.org.
Man antar at vannkraft ikke vil øke så mye mer, men irena,org sier de ser for seg økning i enkelte deler av verden.  Les mer. 

Vannkraft ga verden i 2019  10.455 TWh.
Dette utgjør ca. 5,9 % av den totale primærenergien som er på 173.340 TWh.

Estimat framover; La oss si det øker med 10% til 11.500 TWh i beste fall. Da blir det en netto økning årlig på ca 1000 TWh.

Vindkraft kan dekke strømbehovet 18 ganger

“Vindkraft kan dekke 18 ganger verdens strømbehov”.  Dette sa IEA, Det internasjonale energibyrået,  allerede i 2019 med rapporten “Offshore Wind Outlook 2019.  Ok, da er vi vel i mål allerede da?  Nei, dette er teori, men det kommer fra IEA som liker å kalle seg flaggskipleverandører av energifakta.   De sier også; “Europa forbruker i dag årlig 2833 TWh, men har et potensiale på hele 33 844 TWh i vindkraft alene.

Massiv satsing. NTB/Dagsavisen 18. mai 2022: Danmark, Tyskland, Nederland og Belgia vil sammen tidoble havvind-kapasiteten i Nordsjøen til minst 150 gigawatt innen 2050. Vil da kunne forsyne rundt 230 millioner europeiske husstander med grønn energi. EU kommisjonen har anslått at det trengs 300 GW fram mot 2050. Les mer her.

tu.no/13.juni 2022:
Danmark sier de vil femdobble vindmølleutbyggingen. Utbyggingen av vindmølleparker skal gjøre danskene i stand til å produsere 12,9 gigawatt fra havvind, mot dagens 2,3 gigawatt, ifølge planene regjeringen la fram søndag.

– Trollvind gjør Equinor verdensledende på flytende havvind. 
TU.NO/Erik Martiniussen/17. juni 2022:  –Med en produksjon på 4,3 terawattimer (TWh) elektrisk kraft, vil havvindparken, som har fått navnet Trollvind, levere mer kraft enn noe annet vindkraftverk i verden.  Les mer her.
I den samme artikkelen står det at EU planlegger å bygge ut mer enn 300 gigawatt havvind innen 2050.

I dag bruker vi globalt iflg. ourworldindata.org 3540 TWh (primærenergi, statistikk fra 2019)
Som flere av eksemplene som er nevnt her ser det ut som det er betydelig potensiale innen vindkraft. Det er vanskelig å peke på et eksakt tall, men vi kan konkludere at her snakker vi om voldsomt store tall. IEA sier at bare Europa har et potensiale på 38.844 TWh. Skal vi våge tippe at det globalt, reelt, er et potensiale på  25.000 – 40.000 TWh.  på lang sikt?

Solkraft kan gi Norge 40TWh i 2030

Dette sier administrerende direktør Nils Morten Huseby i IFE, Institutt for Energiteknikk. Les mer fra IFE her.  Dette er kanskje noe optimistiske, NVE sier 7 TWh i 2030. Norge trenger totalt ca 211 TWh i året. 

OWID, our world in data, sier; Solenergiproduksjon i stor skala – sammenlignet med vannkraft, for eksempel – er en relativt moderne fornybar energikilde, men den vokser raskt i mange land over hele verden. Les mer her.

Solceller består i hovedsak av Photovoltaics  (PV), er elektroniske enheter som konverterer sollys direkte til elektrisitet. Den moderne solcellen er sannsynligvis et bilde de fleste vil kjenne igjen – de er i panelene som er installert på hus og i kalkulatorer. Kilde:  irena.org.  Les hvordan denne energien vokser vokser her. 

Sol utgjorde i 2019 iflg ourworlindata.org ca  1.793 TWh, i årsproduksjon, men har et betydelig potensiale.  Hvis vi ser på irena-grafen  øker solselleenergien med mer enn 10% hvert år.  Hvis det øker 10% årlig i 10 år ender vi på 4650TWh. i 2030. I 2050 vil det da, teoretisk,  være over 30.000 TWh. i årsproduksjon. 

Bioenergi

Bioenergi er en form for energi som har sin opprinnelse i biomasse, for eksempel planteprodukter (ved), gjødsel, skogsavfall (barkflis) og annet biologisk avfall. Materialet i biomassen er dannet i samtiden, til forskjell fra det organiske materialet i fossil energi, som er dannet på Jorden i en fjern fortid. Bioenergi er derfor å anses som en fornybar energikilde, mens fossil energi regnes som en ikke-fornybar lagerressurs.  Kilde; snl.no, les mer her.

Bioenergi utgjorde i 2019 iflg. ourworldindata.org, 1143 TWh.  Her er ikke økingen så kraftig som hos solcellene, men irena. org har troen på at de også øker med fra 5 til 10% årlig, da blir det ca 2250 TWh. årlig globalt i løpet av  en ti-årsperiode. 

Karbonlagring, CCS, 7,6 Gt. CO2 årlig

7,6 milliarder tonn CO2 årlig.  I følge Det internasjonale energibyrået, IEA, vil vi måtte lagre 7,6 milliarder tonn CO2 årlig fra 2050, dersom vi skal nå målet om netto nullutslipp. I dag, 2022,  fanges omkring 40 millioner tonn. 

Årlig slipper vi globalt ut ca 36 Gt, giga tonn, eller milliarder tonn. Hvis det går slik IEA mener det bør gå vil vi kunne fange og lagre rundt 20% av utslippene i 2050. Norge slipper ut  ca 40 Mt, mega tonn, eller millioner tonn CO2.

I følge “flaggskips” leverandøren av forskningsrapporter, IEA,  vil potensialet være enorm;   
7, 6 milliarder !
Tar vi betrakning at verden totalt slipper ut 36 milliarder tonn er dette kolossalt mye. 

Hydrogen

Hydrogen kommer inn der det er dårlig med ladestasjoner, altså på lengre strekninger inne transportsektoren, busser, biler, lastebiler. Hydrogen vil også vokse innen industri og ikke minst skipsfart.

Forventningene til hydrogen er enorme, det viser en  rapport fra irena.org, publisert i  juli 2022:
“Et stort grønt hydrogenpotensial eksisterer rundt om i verden, som tilsvarer mer enn 20 ganger global etterspørsel etter primærenergi i 2050. Potensialet i spesifikke land eller regioner avhenger imidlertid av tilgjengelig areal”  Les mer her.

IRENA.org, The International Renewable Energy Agency, har 168 medlemsland, les mer om irena her

Les også irenas.org artikkel og spådom om hydrogenets  rolle fram til 2050:
“IRENA´s World Energy Transitions Outlook ser at hydrogen dekker 12 prosent av det globale energibehovet og reduserer 10 prosent av CO 2 -utslippene innen 2050. Likevel kan hydrogen bare være en levedyktig klimaløsning hvis kraften som trengs for å produsere den kommer i tillegg til elektrifiseringen av energisystemet, og plasserer et enda større opptak av fornybar kraft i hjertet av omstillingen”.  Les mer her. 

Les mer om hydrogen på siden Hydrogen, her. Les også om satsingen i Norge på Norsk Hydrogenforum her. 

Irena.org er en internasjonal organisasjon med 168 medlemsland som har fokus på fornybar energi verden over.  I sin nye rappoert sier de at potensialet innen hydrogen er  20 ganger global etterspørsel etter primærenergi i 2050. Dette er altså det teoretiske potensialet. I sin rapport; World Energi Transitions Outlook sier de at hydrogen vil dekke 12 prosent av det globale energibehovet. Hvis vi går ut fra owid sin primærenergi tall vil 12 % si svimlende 20 280 TWh. !

Kjernekraft

Kjernekraft har ikke vært påtrengende med i klimadebattene i Norge, eller forsåvidt i store deler av Europa, unntagen Frankrike.  Etter at Russland innvaderte Ukraina, er det mange som nå ønsker å satse på kjernekraft. Hele 10 EU-land krever at atomkraft blir endel av løsningen på klimakrisen. Les mer her.  Her mangler vi opplysninger på innstallert kapasitet og årsproduksjon.

 

 

 

I 2019 var produksjonen av kjernekraft 2,7 PWh (2657 TWh), noe som utgjorde rundt 10 prosent av verdens samlede produksjon av elektrisk energi.  Les mer her. (snl.no) Det har vært stor skepsis til Kjernekraft de siste 20 årene, men nå er det større interesse. (2022)
Med en økning på 10% årlig får vi 
6891 TWH på 10 år. 

 

Jordvarme kan forsyne hele verden med energi

99 prosent av jordkloden har en temperatur på over 1000 grader celsius.  Varmen er restvarme fra jordas opprinnelse og fra nedbrytning av radioaktive stoffer. Den kan omskapes til energi, som er fornybar, CO2-fri og stabil.  – Om vi klarer å hente ut bare en liten del av jordvarmen som finnes, vil det være nok til å forsyne hele jorda med energi. Energi som er ren og trygg, sier Sintef-forsker Hieu Nguyen Hoang. Les mer her. 

Denne teknologien er nok ikke ferdig til bruk ennå og å tallfeste hvor mange TWh som er potensialet her er umulig, men det høres jo lovende ut. 

Andre ting

IEA´s nye rapport, uke 11, 2022;  – Nødtiltak kan raskt kutte den globale oljeetterspørsen med 2,7 millioner fat om dagen, noe som reduserer risikonen for en skadelig forsyningskrise,  – sier det internsjonale energibyrået i sin nyesterapport.  Les mer om IEA´s rapport her, og generelt om IEA her. 

Hvis dette skulle bli virkelighet betyr 2,7 millioner fat i døgnet hele 985 millioner fat olje i året.  Vi vet at ett fat olje innholder 159 liter.  Det vil da bli;  985 000 000 X 159 = 156 615 000 000 liter.  Når vi i tillegg vet at CO2 veier omtrent 3 ganger så mye som selve drivstoffet.  (Se forklaring her)  Vi må da gange 156 615 000 000 med 3 = 469 845 000 000 kg.  Utslippet reduseres med nærmere 500 milliarder kg, dvs; 500 millioner tonn, 10 ganger Norges utslipp.

Utslippene vil kunne reduseres med 500 millioner tonn, iflg IEA, noe som er ca. 10 ganger Norges utslipp.

Vegbygging

15. juni  2022, ble det publisert fra Statens vegvesen en hel ny strategi for å bygge veier.  – Vi skal gjenbruke det vi har og bygge nytt der vi må. Statens vegvesen vil ha mest mulig ut av ressursene, og dermed bygge med et så lite fotavtrykk som mulig, sier vegdirektør Ingrid Dahl Hovland.
Med dette forslaget ligger det en enorm besparelse for samfunnet, både økonomisk, mer effektiv gjennomføring, reduserte klimautslipp og naturinngrep, økt fleksibilitet for utbyggere og en bedre verktøykasse for prosjektene, og færre drepte og skadde.
Forslaget fra Vegvesenet viser til åpenbare forbedringer og en kan lure på hvorfor er ikke dette kommet for lenge siden.
Hvor mye CO2 som spares ved en slik løsning er jo umulig å si, med med opptil 20.000 i årsdøgntrafikk må det jo bli en god del.

Bildet;  Dette er en bit av vegstrekningen gjennom Sande i Vestfold som ble åpnet i oktober 2001.  Dette er en firefeltsvei med 110 km/t, og har samme standard fra Oslo til Larvik.
Det hadde i forkant vært ti-år med diskusjoner om  vegtrasealternativer  på den overbelastede gamle E18, tidligere Sørlandske hovedvei gjennom Sande.  Vegkontoret skrev i sin Vegutredning i 1986 at i år 2000 ville sommertrafikken gjennom Sande være på mellom 30400 og 36800 kjøretøyer mot 22600 i 1986.  Fasiten i 2016 viser drøyt 30.000 biler i døgnet.  Med så mange biler i døgnet ville det antagelig blitt bygget etter samme dimmensjon i 2022, men rundt om i den langstrakte landet vil det antagelig være duket for en ny og billigere måter å bygge veier på, hvor man også høster redusert co2 utslipp.   Foto; e-base.no

Legger vi alle mulige fornybare kilder sammen , hva får vi da?

Vannkraft:     11.500 TWh

Vindkraft:      40.000 TWh

Solkraft:         30.000 TWh

Bioenergi:          2250 TWh

Hydrogen:      20.000 TWh

Kjernekraft:       6891 TWH

Sum :            110.641 TWh.

I tillegg kommer CCS, karbonfangst på 7,6 milliarder tonn.

Jordvarme, ny måte å bygge veier på,  og andre tiltak mangler foreløpig tall.

 

Tallene her er høyst teoretiske, men ikke helt uten relevans. Vi har her brukt en veldig enkel metode;

Vi har gjort det omvendte av  substitusjonsmetoden, som synes mer realistisk;  å regne fornybart som det er og så trekke fra den fossile ineffektiveten; Les om utregningen her.

Hos ourworldindata.org leser vi at det global behovet for primær-energi er på 173.340. TWh. i 2019, (som er de seneste tallene). Av dette er 136.761TWh. fossilt, med kull, olje og gass. Resten, 36.579 TWh,  er fornybart og kjernekraft.  Les mer her.

Vi vet fortsatt ikke hvordan substitusjonemetoden regnes ut og vi vet fortsatt ikke tallen som IEA sitter på og som kan gi oss sekundærenergitall for de forskjellige energiene.