https:\/\/www.idunn.no\/doi\/10.18261\/naturen.147.2.2<\/a> (bak betalingsmur).<\/p>\nSammendrag i artikkelen:<\/p>\n
\u00abArtikkelen ser p\u00e5 de grunnleggende forholdene som m\u00e5 oppfylles for at et kraftsystem i det hele tatt skal fungere rent teknisk, men ogs\u00e5 i det store, samfunnsmessige bildet der nye energikilder m\u00e5 gis en viss energimessig avkastning for i det hele tatt v\u00e6re relevante for dagens utfordringer. Dessverre mangler det ikke p\u00e5 publiseringer som er teknisk umulige eller som ikke tar inn over seg den energimessige avkastningen som en teknologi m\u00e5 ha, for i det hele tatt \u00e5 v\u00e6re relevant for diskusjonen. Hovedform\u00e5let med denne artikkelen er \u00e5 bidra til \u00e5 \u00f8ke forst\u00e5elsen av hva et kraftsystem faktisk m\u00e5 levere teknisk og n\u00e5r det gjelder energiavkastning\u00bb.<\/i><\/p>\n
Siden artikkelen er lang (og bak en betalingsmur), gis det nedenfor en oppsummering av noen viktige punkt.<\/p>\n
B\u00e6rekraftige energisystem m\u00e5 respektere RAM<\/b><\/p>\n
RAM er en forkortelse for Reliability, Availability and Maintainability (P\u00e5litelighet, Tilgjengelighet og Vedlikeholdbarhet).\u00a0<\/span><\/p>\nDet er vanlig \u00e5 sammenligne forskjellige energisystem ved beregning av LCOE (Levelized Cost of Energy). Der tas det sjelden eller aldri med RAM, og som Lazard (2016) bemerker i en av sine analyser: \u00abThis analysis does not take into account potential social and environmental externalities or reliability-related considerations\u00bb<\/i>.<\/p>\n
RAM er viktig for kraftsystemet, for det er basert p\u00e5 fysikken i systemet. I Norge, og i mange andre land, er elektrisitet til vanlige forbrukere tilbudt med 230V spenning og 50Hz frekvens. For \u00e5 sikre riktig spenning og frekvens, m\u00e5 samtlige bidragsytere inn i kraftsystemet bidra p\u00e5 n\u00f8yaktig samme m\u00e5te – synkronisert p\u00e5 tidels-sekundet.<\/p>\n
Ettersp\u00f8rselen etter elektrisitet varierer, men synkroniseringen m\u00e5 skje hele tiden. Dette styres p\u00e5 3 hovedm\u00e5ter:<\/p>\n
\n- Treghetsrespons (treghetsmoment fra store, roterende generatorer i vannkraftverk, kjernekraftverk, biokraftverk og fossile kraftverk)<\/li>\n
- Kraftreserve (magasinert vannkraft eller fossile kraftkilder)<\/li>\n
- Ramping (kj\u00f8ring av turbinene opp\/ned etter behov)<\/li>\n<\/ul>\n
Det er her viktig \u00e5 v\u00e6re klar over at sol- og vindkraft g\u00e5r inn p\u00e5 kraftnettet via omformere, men uten egen synkronisering. Det m\u00e5 sikres av de synkrone kraftkildene. I tillegg er sol- og vindkraft ikke stabil.<\/p>\n
Tidsintervall er viktige. Det er kun treghet fra synkrone energikilder som fungerer p\u00e5 hurtig variasjon, og de store variasjonernei vindkraften byr p\u00e5 store utfordringer for \u00e5 holde systemet i balanse dersom synkrone energikilder mangler. Et godt eksempel p\u00e5 dette er Tyskland, som i l\u00f8pet av 20 \u00e5r \u00f8kte produksjonskapasiteten (GW), gjennom en kraftig utbygging av vind- og solkraft, med 80%. Elektrisitetsproduksjonen (GWh) \u00f8kte derimot med kun 5%.<\/p>\n
Denne situasjonen fins ogs\u00e5 globalt. De siste 20 \u00e5r er andelen prim\u00e6renergi fra sol og vind kun g\u00e5tt fra 0 til 4%. Tilgang p\u00e5 energ har endret seg lite i forhold til innsatsen. Det var ogs\u00e5 konklusjonen til den tyske riksrevisjonen om det tyske Energiewende<\/i>.\u00a0<\/span><\/p>\nGrunnen til at Danmark (og andre land) kan p\u00e5berope seg til tider h\u00f8y andel fornybar energi, er at kraftsystemet kan synkroniseres fra et nabosystem. Hadde naboene hatt like h\u00f8y andel sol- og vindkraft som Danmark, ville hele systemet kollapset.<\/p>\n
Alle analyser som ser p\u00e5 100% sol- og vindkraft, er derfor \u00f8konomisk umulig med dagens teknologi, og langt p\u00e5 veg ogs\u00e5 teknisk.<\/b><\/p>\n
Selv Norge har begrenset mulighet for hurtig opp- og nedkj\u00f8ring av turbinene. Det skyldes at norsk vannkraft ble prosjektert for \u00e5 kj\u00f8re med moderate systemvariasjoner, aldri for \u00e5 integrere hurtigendrende kraftkilder som vindkraft. For \u00e5 bygge ut vindkraft i signifikant skala, m\u00e5 Norge:<\/p>\n
\n- \u00d8kte nettreserven (som stort sett allerede er oppbrukt).<\/li>\n
- \u00d8ke responsen p\u00e5 dagens vannkraft (det inneb\u00e6rer \u00f8kt effektkj\u00f8ring og \u00f8kte kostnader).<\/li>\n
- Importere mer kraft (dersom tilgjengelig)<\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/span><\/p>\nDet er \u00e5penbart at alle disse opsjonene inneb\u00e6rer vanskelige valg, og de vil uansett innb\u00e6re \u00f8kte kostnader.<\/p>\n
EROI (Energy Return On Investment) er kritisk for samfunnsutviklingen<\/b><\/p>\n
EROI er forholdet mellom total energiproduksjon i et livsl\u00f8p og den energimengden som trengs brukt for \u00e5 produsere denne energien. EROI er ikke avhengig av markedsmessige forhold, og derfor et direkte uttrykk for ressursbruken ved produksjon av energi.\u00a0<\/span><\/p>\nEnergi er driveren bak all sosio\u00f8konomisk utvikling, og ethvert samfunn m\u00e5 ha en EROI som overskrider en minimumsverdi (terskelverdi). I samfunn som har en EROI lavere enn terskelverdien, vil fdet skje en kollaps av samfunnsstrukturene. Det er liten uenighet om dette, og for et moderne samfunn m\u00e5 denne terskelverdien ligge i omr\u00e5det 5-7. Legger man dagens OECD-planer for \u00abgr\u00f8nn vekst\u00bb innen 2060 til grunn, er det beregnet at den globale gjennomsnittlige EROI vil falle fra dagens niv\u00e5 p\u00e5 12 til 3-5 innen midten av \u00e5rhundret, dvs en samfunnsmessig kollaps.<\/p>\n
I artikkelen er det vist en figur med beregnede verdier EROI for en rekke energikilder. Dersom det antas at energikildene blir balansert (om n\u00f8dvendig), viser figuren f\u00f8lgende verdier for EROI:<\/p>\n
\n- solkraft i Tyskland: 1,6<\/li>\n
- biomasse: 3,5<\/li>\n
- vindkraft : 3,9<\/li>\n
- solkraft i \u00f8rken: 9<\/li>\n
- gasskraft (CCGT): 28<\/li>\n
- kullkraft: 30<\/li>\n
- vannkraft (middels stort): 35<\/li>\n
- kjernekraft: 75<\/li>\n<\/ul>\n
Det g\u00e5r frem av denne listen at sol- og vindkraft er d\u00e5rlige alternativ for et b\u00e6rekraftig samfunn. Kjernekraft kommer klart best ut, etterfulgt av vannkraft og fossil kraft.<\/p>\n
Et annet viktig aspekt ved valg av energikilder, er materialbehovet for de enkelte energikildene. Uttrykt i tonn\/TWh (tonn per milliard kilowattimer)er f\u00f8lgende materialbehov beregnet<\/p>\n
\n- solkraft ca. 16000 tonn<\/li>\n
- vannkraft ca. 14000 tonn (hovedsaklig betong)<\/li>\n
- vindkraft ca. 10000 tonn (mye betong)<\/li>\n
- geotermisk kraft ca. 5500 tonn<\/li>\n
- biomasse ca. 1000 tonn<\/li>\n
- kjernekraft ca. 900 tonn<\/li>\n<\/ul>\n
Ogs\u00e5 her kommer sol og vind meget d\u00e5rlig ut. Disse energikildene er ogs\u00e5 de, spesielt solkraft, som har st\u00f8rst behov for sjeldne jordart-metall. Utvinning av slike metall f\u00f8rer ofte til meget store milj\u00f8skader.<\/p>\n
Forfatteren (Jan Emblemsv\u00e5g) konkluderer med at dagens energipolitikk i Europa i stor grad er feilsl\u00e5tt. Det er satset p\u00e5 variable og ikke-kontrollerbare energikilder med lav EROI fremfor kontrollerbare kilder med h\u00f8y EROI. Systemtekniske forhold er i stor grad neglisjert.<\/p>\n
Artikkelen avsluttes med et sitat av forfatteren Ayn Rand:<\/p>\n
Du kan ignorere virkeligheten, men du kan ikke ignorere konsekvensene av \u00e5 ignorere virkeligheten<\/i>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Professor Jan Emblemsv\u00e5g (NTNU\/\u00c5lesund) har skrevet en lengre artikkel i tidsskriftet NATUREN (nr.2\/2023) om \u00abDe grunnleggende forholdene et energisystem m\u00e5 ta hensyn til for at det skal v\u00e6re b\u00e6rekraftig\u00bb: https:\/\/www.idunn.no\/doi\/10.18261\/naturen.147.2.2 (bak betalingsmur). Sammendrag i artikkelen: \u00abArtikkelen ser p\u00e5 de grunnleggende forholdene som m\u00e5 oppfylles for at et kraftsystem i det hele tatt skal fungere rent […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_newsletter_tier_id":0,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_is_tweetstorm":false,"jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","enabled":false}}},"categories":[69],"tags":[],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/pamDwa-XV","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3715"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3715"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3715\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3717,"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3715\/revisions\/3717"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3715"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3715"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ivars.no\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3715"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}