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.

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.

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.