tirsdag 17. september 2019

Bioenergi hjelper ikke

Argumentene for at vi skal satse stort på bioenergi er A) at det er gunstig for klimaet og B) at det gir oss nødvendig energi. Begge deler er galt. Når vi tar hensyn til CO2 utslippene fra brenning av biomasse og fra endring i bruk av jord, er bruk av bioenergi verre for klimaet enn bruk av fossil energi. Selv om vi brukte all tilgjengelig bioenergi ville det bare dekke noe få prosent av energibehovet vårt. Biodrivstoff gir lite energi i forhold til energien vi bruker for å produsere det, og det gir derfor lite netto energi. I noen tilfeller gir det negativ netto energi, som betyr at vi bruker mer energi for å produsere biodrivstoffet enn det inneholder.

A  Klima

CO2 fra brenning av biomasse har akkurat de samme fysiske egenskapene som CO2 fra brenning av fossilt brennstoff. Men CO2 utslippene fra brenning av biomasse blir ikke tatt med i de offisielle utslippstallene. De blir ganske enkelt satt lik null. Begrunnelsen er at den samme CO2-mengden vil bli tatt opp igjen i nye planter og trær som vokser opp og erstatter de som ble brent, og at brenning av biomasse derfor ikke bidrar til å øke CO2 mengden i atmosfæren. Det er riktig når vi ser noen hundre år frem i tid, men ikke når vi ser noen tiår frem i tid.

Klimapanelets spesialrapport SR15 sier at for å nå halvannengraders målet må CO2 utslippene halveres innen 2030 og komme så nær null som mulig innen 2050. Hvis ikke er det stor sannsynlighet for at irreversible endringer vil skje, at såkalte 'tipping points' passeres. 'Løsninger' som forverrer situasjonen i de neste tiårene er derfor ikke løsninger, de er problemer.

mandag 16. september 2019

Myter om bioenergi

Vi mennesker har alltid brukt bioenergi. Maten vi spiser kommer direkte eller indirekte fra planteriket, dvs. at den er bioenergi. Vi har hogget skog og brent veden. Det begynte i liten skala, men det ble etterhvert så omfattende at store områder ble avskoget. Kull, og senere olje, reddet det som var igjen av skog i vår del av verden da de overtok som energikilder på 1700-tallet og senere. Nå som vi erfarer at de fossile energikildene har alvorlige negative innvirkninger på klimaet, argumenterer mange for at vi skal gå tilbake til stor bruk av bioenergi. Men det er, av flere årsaker, en myte at bioenergi kan hjelpe oss.

Årsakene til at bioenergi ikke kan hjelpe oss har jeg delt inn i tre hovedgrupper. De er som vist under. Linkene fører til de tre neste innleggene som er mer detaljerte. (Linkene vil bli lagt inn etter hvert som innleggene publiseres i løpet av de neste dagene.)

  1. Bioenergi hjelper ikke
    Bioenergi er verre for klimaet enn fossil energi, og det krever mye energi å produsere biodrivstoff.
  2. Jordens biologiske ressurser er begrenset
    Jordens biologiske ressurser er små sammenlignet med vårt store energiforbruk.
  3. Bioenergi er i konflikt med biologisk mangfold
    Vi mennesker må, også pga. våre egne behov, ta hensyn til at vi deler Jorden med annet liv.

Før vi går inn på de tre hovedgruppene er det interessant kort å se på hvorfor vi i dag satser så mye på bioenergi som vi gjør. Jeg har interessert meg for klima i drøye 15 år. All seriøs litteratur som jeg har lest om storsatsing på bioenergi, peker ganske entydig på store ulemper og konkluderer derfor med at vi ikke bør gjør det. Likevel gjør vi det.

torsdag 15. august 2019

Sammenligne arealbehov til fornybar energi

Dette er det åttende og siste innlegget i en serie om energi. Det sammenligner arealbehovet for å produsere en viss mengde nyttbar energi fra vind, vann, sol og biomasse. Det første innlegget i serien er en oversikt, og hele serien er samlet i en pdf-file.

De foregående innleggene har vurdert arealbehovet for å produsere ti tusen kilowattimer (kWh) nyttbar energi per år med energi fra vind, sol, vann, biodrivstoff og biokraftverk. Ti tusen kWh er valgt både fordi det kan betraktes som det gjennomsnittlige årlige energibehovet som en person har for å kunne leve et materielt sett godt liv. Det er også et rundt tall som gjør det enkelt å skalere opp eller ned de beregnede arealbehovene.

De tidligere innleggene inneholder mange tall med kvadratmetere. I dette innlegget vil jeg vise det grafisk med sirkler som i størrelse er proporsjonale med arealene som de fornybare energikildene trenger. Det er stor usikkerhet knyttet til arealberegningene, men ikke så stor at den endrer konklusjonen. Den er at energi fra vind, sol og vann belegger veldig lite areal sammenlignet med energi fra biomasse.

fredag 19. juli 2019

Bioenergi arealbehov

Dette er sjuende innlegg i en serie om energi. Det handler om arealbehovet ved produksjon av bioenergi. Det første innlegget i serien er en oversikt, og hele serien er samlet i en pdf-file.

Et tidligere innlegg har satt det nyttbare energibehovet til en person til ti tusen kilowattimer per år. Som for de andre fornybare energikildene vil jeg for bioenergi undersøke hvor stort areal vi trenger for å produsere den energimengden.

Dette innlegget vil bare vurdere bioenergi som blir produsert fra vekster som dyrkes eller hogges i den hensikt å produsere energi. Bioenergi kan i tillegg, både som biodrivstoff og som varme for diverse formål, produseres fra biologisk avfall.

Beslaglagt areal, en oppsummering

Biodrivstoff produseres i dag hovedsaklig fra palmeolje, korn, sukker og raps. Arealbehovet for disse vekstene varierer mellom 5 og 25 tusen m2 for å dekke energibehovet til en person.

Biodrivstoff kan også produseres fra trevirke som hogges/høstes i skog og plantasjer. Men det er mer effektivt å brenne trevirke og så bruke varmenergien til diverse formål enn å lage biodrivstoff av det. Det er stor variasjon i arealbehovet som trenges for å dekke energibehovet til en person. Når det brennes i varmekraftverk varierer arealbehovet mellom 4 og 40 tusen m2.

onsdag 17. juli 2019

Vindkraft arealbehov

Dette er sjette innlegg i en serie om energi. Det handler om arealbehovet til vindkraft. Det første innlegget i serien er en oversikt, og hele serien er samlet i en pdf-file.

Energi og Klima har nettopp publisert en faktapakke om vindkraft. Hovedbudskapet der er at vindkraft allerede er en betydelig bidragsyter i strømforsyningen i mange land og at landbasert vindkraft er konkurransedyktig på pris også uten subsidier. Artikkelen fokuserer på Tyskland med referanse til Fraunhofer-instituttet. På en av sine nettsider opplyser instituttet at vindkraft så langt i 2019 (frem til 10. juli) har stått for 25,1 prosent (70,3 TWh) og solkraft for 9,8 prosent (27,2 TWh) av elektrisitetsproduksjonen i Tyskland. En annen av instituttets nettsider opplyser at Tyskland i første halvår i 2019 var en nettoeksportør av strøm med 19,8 TWh.

The Solution Project har regnet ut forslag til hvordan alle land på Jorden kan dekke hele sitt energibehov i 2050 med kraft fra sol, vind, vann og andre fornybare kilder. For Norge er forslaget at 45 prosent kan komme fra vannkraft, 23 prosent fra landbasert vindkraft, 19 prosent fra offshore vindkraft, 10 prosent fra solkraft og 3 prosent fra bølgekraft. Med vårt klima og vår beliggenhet langt mot nord er det som forventet at vind- og vannkraft vil dominere elforsyningen i et fremtidig fossilfritt Norge.

Terminologi

Wikipedia skriver at en vindpark er en samling av vindturbiner i et felles område for produksjon av elektrisk energi. Kapasiteten til en vindpark er effekten som den kan produsere under optimale vindforhold. Kapasitetsfaktoren er gjennomsnittlig produsert effekt dividert på kapasiteten. Konsesjon for utbygging av en vindpark angir planområdet som vindturbinene må plasseres innenfor og en øvre grense for kapasiteten.

Beslaglagt areal, en oppsummering

Avstanden mellom vindturbinene i en vindpark må være minst 15 ganger rotorbladenes lengde for at de ikke skal ødelegge vindforholdene for hverandre. Vi må derfor skille mellom areal som blir direkte berørt med veier, oppstillingsplasser og annen infrastruktur og arealet til hele planområdet. Som det vil fremgå senere i innlegget er vanligvis bare noen få prosent av planområdet direkte berørt.

Et tidligere innlegg har satt det nyttbare energibehovet til en person lik ti tusen kWh per år. Når vi deler årsproduksjonen til nye vindparker med det direkte berørte arealet, ser vi at cirka 10 m2 er nok for å dekke det behovet. Når vi gjør det samme med hele planområdet, ser vi at cirka 300 m2 er nødvendig for å dekke det behovet.

tirsdag 9. juli 2019

Solkraft arealbehov

Dette er femte innlegg i en serie om energi. Det handler om arealbehovet til solkraft. Det første innlegget i serien er en oversikt, og hele serien er samlet i en pdf-file.

Jeg vil se på energi produsert med solceller. De omdanner solenergi direkte til elektrisk energi ved hjelp av den fotovoltaiske (PV) effekten. De kan monteres i liten skala på hustak og lignende, eller i stor skala i svære kraftverk. Solkraft kan også generes ved å konsentrere solstrålene til et lite område (Concentrated Solar Power, CSP) der varmeenergien brukes til å generere strøm i et varmekraftverk. I 2017 sto CSP for bare 2 prosent av installert solkraftkapasitet. CSP er lite aktuelt i Norge, og det vil ikke omtales mer i dette innlegget.

Et tidligere innlegg har satt det nyttbare energibehovet til en person lik ti tusen kilowattimer (kWh) per år. Et solcellepanel på cirka 50 m2, avhengig av lokasjon, dekker det behovet. Når det monteres på hustak og lignende, er det ikke noe ytre arealbehov utover det. I store solcellekraftverk kommer veier, bygninger og annen infrastruktur i tillegg. Slike kraftverk bygges i solrike områder, som i sørlige USA, og legger typisk direkte beslag på cirka 125 m2 for å dekker det nyttbare energibehovet til en person. Totalarealet til solkraftverkene er typisk 10 prosent større enn det direkte beslaglagte området.

tirsdag 18. juni 2019

Vannkraft arealbehov

Dette er fjerde innlegg i en serie om energi. Det handler om arealbehovet til vannkraft. Det første innlegget i serien er en oversikt, og hele serien er samlet i en pdf-file.

Det har vært stor utbygging av vannkraft i Norge etter andre verdenskrig. Utbyggingene møtte etterhvert stor motstand pga. naturinngrepene, ikke så ulikt det vi i dag ser mot vindkraft.

Et tidligere innlegg har satt det nyttbare energibehovet til en person til ti tusen kilowattimer per år. Det er stort spenn i areal som vannkraftverk beslaglegger for å dekke det behovet. Tre norske kraftverk som jeg har undersøkt, har imidlertid ganske likt arealbehov. Det spenner mellom 150 og 190 kvadratmeter for å dekke energibehovet til en person. Når vi vurderer arealbehovet til de fornybare energikildene sol og vind, må vi tenke på at også vår eksisterende vannkraft har sitt arealbehov.