Energikilder og klima/miljø

For å nå klimamåla og samtidig sikre tilgang til tilstrekkelege mengder rein, stabil energi, må Noreg avvikle all fossil energiproduksjon, auke mengda fornybar energiproduksjon, satse på energisparing og meir effektiv energibruk, og ta best mulig vare på naturen, vårt største karbonlager. Med dette som bakgrunn har BKA sett ned ei faggruppe som tek mål av seg å presentere den til ei kvar tid best tilgjengelege kunnskapen om ulike energikjelder og deira konsekvensar. I tillegg ser vi på kva potensiale dei har for norsk energiforsyning.

Leiar for gruppa er Ola Dimmen: oladim@online.no E-postadr. til forfattarane finn du i tilknyting til dei einskilde artiklane. 

Gå til tema:
Vindkraft
Vannkraft
Karbonfangst og -lagring

1. Vindkraft: en relativt ny energikilde for Norge

Publisert juli 2024
Av Kjell Hugo Sivertsen (noen ord om bakgrunn?)
k-h-siv@online.no

Fakta om norsk vindkraft:

  • Installert effekt tilgjengelig1,2: 5100 MW (2023)
  • Gjennomsnittlig produksjonskapasitet energi1,2: 16.9 TWh/år (2023)
  • Andel av strømproduksjonen i Norge1,2: 11 %
  • Kapasitetsøkning godkjent av NVE3: 1.2 TWh (nye verk, ikke idriftsatt jan 2024)
  • Karbonavtrykk pr. energienhet4: 9-14 g CO2/kWh
  • Areal/natur-forbruk, planområdet5: 35 km2/TWh = 35 daa/GWh
  • Støypåvirket areal med støygrense 45 dBA Lden (= gul støysone)6: 57 daa/GWh
  • Energikostnad over levetid (LCOE), landbasert, investering og drift7 = 55 øre/kWh
  • Energikostnad over levetid (LCOE), bunnfast havvind8,9: 100 øre/kWh
  • Energikostnad over levetid (LCOE), flytende havvind8,9: 170 øre/kWh

Vindkraft, sammenlignet med andre fornybare strømkilder

Pluss-sider:

  • Kort installasjonstid
  • Relativt lav installasjonskostnad
  • Lavt karbonavtrykk

Minus-sider:

  • Gir uregulerbar kraft (vindavhengig); nok regulerbar vannkraft kreves som reserve.
  • Utbygging forårsaker store naturinngrep (sprenging), og myrer dreneres.
  • Turbinene dreper fugler (hubro, ørn, rype, trekkfugler mfl.) og skremmer dyr.
  • Reindrift påvirkes i enkelte områder, dermed også samenes livsgrunnlag.
  • Støyforurensing (hørbar + infralyd) påvirker både folk, fugler og dyr, samt fisk og hvalarter hvis plassert i sjø.
  • Visuelt forstyrrende, stor synlighet med høyder på rundt 200 m, både dag og natt, (rødt/blinkende klart lys). Områdets estetiske verdi faller (turisme, boliger).
  • Mikrofiber-plast fra slitasje på turbinblad spres i naturen.
  • Turbinblad kan ikke uten videre gjenvinnes (glass-/karbonfiber, epoxy, bisfenol A)
  • Eierskap: 68 % utenlandsk (og dermed inntektene), 22 % offentlige.

Vindkraft som energikilde
Vindkraft kjennetegnes av at den er en ikke-regulerbar energikilde, det betyr at den ikke nødvendigvis produserer strøm når vi trenger strømmen. Et moderne vindkraftverk produserer strøm i et vindstyrke-intervall på 3–25 m/s; over og under står turbinen i ro. Vanlig høyde for turbinene er i dag fra 180–220 m til bladtupp, og generatorene yter 4–5 MW.

Historikk
Utbygging av vindkraft av betydning tok til rundt 2002, da Smøla vindpark (150 MW) ble bygd.

Fordelene med vindkraft var at det var raskere å få bygd ut enn vannkraft, og at det var mindre kontroversielt. I tillegg ble ordningen med el-sertifikater (2012–2021) en viktig starthjelp, en støtte pr. kWh produsert i 15 år, dvs. at noen anlegg har støtte til år 2035. For miljøorganisasjoner som Natur og Ungdom, Naturvernforbundet mfl. og noen partier ble vindturbiner et symbol på grønn politikk, og faktisk brukte SV en vindturbin i sin logo på den tiden.

Men stemningen snudde: I løpet av våren 2019 vokste Frøya-utbygginga fram som den første store vindkraftkonflikten som fikk nasjonal oppmerksomhet. Saken fikk store medieoppslag, og Facebook ble et viktig møtested for meningsutveksling.  Det ble en vekker for mange, etter hvert også embetsverket og politikerne. Konsesjonsbehandlingen av vindkraft har vært stanset siden april 2019, og det er nå lav utbyggingsaktivitet.

Havvind
Regjeringen har varslet en satsing på havvind som tilsvarer en effekt på 30 GW, nesten like mye som vår utbygde vannkraft. Fagfolk er kritisk til om den store mengden er fornuftig på grunn av mangelen på regulerbarhet i produksjonen (– forutsetter et stort vannkraft-overskudd). Første byggetrinn er Sørlige Nordsjø II, et bunnfast anlegg på inntil 1500 MW (1.5 GW) på en dybde på ca. 60 m. Konsesjonskravet til kapasitetstetthet er 3.5 MW/km2, men oseanografer argumenterer for bare 1-2 MW/km2 siden atmosfæren ikke greier å levere mer effekt. Konkurransen om oppdraget ble avgjort i mars 2024, og de som vant fikk den på en strømpris på 115 øre/kWh. Ingen norske firma nådde opp, det kan bety få norske arbeidsplasser.

Kilder:
1. https://energifaktanorge.no/norsk-energiforsyning/kraftforsyningen/
2. https://www.nve.no/energi/energisystem/vindkraft/data-for-utbygde-vindkraftverk-i-norge/
3. https://webfileservice.nve.no/API/PublishedFiles/Download/5b31e738-782d-4dba-805e-9750adf823ad/201202014/3436958
4. https://www.nve.no/energi/energisystem/vindkraft/arealbruk-for-vindkraftverk/direkte-paavirket-areal/
5. https://www.nve.no/energi/energisystem/vindkraft/arealbruk-for-vindkraftverk/naeromraadet/
6. https://energiwatch.no/nyheter/fornybar/article15061148.ece
7. https://www.nve.no/energi/analyser-og-statistikk/kostnader-for-kraftproduksjon/
8. LCOE-tallene for havvind både fast og flytende fra ref. 8 er ikke gyldige lengre. Dialog med NVEs havvindgruppe indikerer de tallverdiene som vi har oppgitt her (NVE jobber med saken)

Forkortelser:
Effekt: 1 MW = 1 x 106 W = 1000 kW. Effekt er det man bruker i øyeblikket, for eksempel en varmeovn på 1000 W (1 kW).
Energi: 1 TWh = 1 x 1012Wh = 1000 GWh = 1 000 000 MWh = 1 000 000 000 kWh = 1 000 000 000 000 Wh.

Energi (mengde) defineres som effekt gange med tid. Hvis en varmeovn på 1 kW har stått på i 1 time, så har den blitt tilført 1 kWh energi (h av engelsk hour). En gjennomsnittlig norsk husholdning bruker 16 000 kWh i året (SSB 2022).

2. Vannkrafta: bærebjelken i norsk energiforsyning

Publisert juli 2024
Av Kjell Hugo Sivertsen (noen ord om bakgrunn?)
k-h-siv@online.no

Prinsippskisse av et vannkraftverk

Fakta om norsk vannkraft

  • Installert effekt tilgjengelig1: 34 000 MW (2024)
  • Gjennomsnittlig produksjonskapasitet energi1: 137 TWh/år (2024)
  • Andel av strøm-produksjonen i Norge2: 89 %
  • Ny kapasitetsøkning godkjent av NVE og under bygging1: 3.6 TWh (2024)
  • Magasinkapasitet (lagringskapasitet)2: 87 TWh (70 % av det norske årsforbruket)
  • Andel av produksjonskapasiteten som er regulerbar3: 77–80 %
  • Potensialet for opprusting (modernisering) og utvidelse (O/U) av eksisterende verk: ca. 14 TWh (8–20), som tilsvarer 9 % av den norske stømproduksjonen4-6
  • Karbonavtrykk pr. energienhet7: 3.3 g CO2/kWh
  • Areal/natur-forbruk ved nybygging8: 7 km2/TWh = 7 daa/GWh
  • Areal/natur-forbruk ved opprusting og utvidelse (O/U): ca. 2 daa/GWh (anslag)
  • Energikostnad over levetid (LCOE), investering og drift, nybygg9 = 40–42 øre/kWh
  • Gjennomsnittlig produksjonspris, selvkost (= konsesjonspris10): 12,3 øre/kWh (2024)

Vannkraft, sammenlignet med andre fornybare strømkilder

Pluss-sider:

  • Energi-lagringsevne («batterikapasitet»)
  • Eneste fornybare energikilden som kan produsere strøm etter behov
  • Lavest naturforbruk
  • Lavest karbonavtrykk
  • Lang levetid (60–100 år) og lite vedlikehold
  • Best på virkningsgrad (utnyttingsgrad av tilgjengelig energi, inntil 96 %)
  • Norsk offentlig eierskap er på 88 % (inntekter), kun 8 % utenlandsk

Minus-sider:

  • Ny vannkraftutbygging forårsaker store naturinngrep (– men mindre enn konkurrerende teknologier siden de fleste tunneler og stasjoner ligger i fjell)
  • Elver påvirkes av utbyggingen (mindre vann, endret strømningsmønster)
  • Vannmagasiner reguleres opp og ned; det er negativt for fisk og elvemiljø
  • Nybygg har lang byggetid (oppgradering har kort byggetid)

Arvesølvet
Vannkrafta betegnes ofte som Norges arvesølv, og bakgrunnen er at det var vannkraftverkene som ble bygd fra 1920-årene og utover som bidro så sterkt til velstandsutviklingen i denne perioden.

Modernisering kan utløse større energiproduksjon
Norge har i dag i underkant av 1800 vannkraftverk med relativt høy snittalderen (ca. 55 år). Flere av verkene er ikke modernisert, selv om tilgjengelig teknologi er bedret vesentlig de siste årene. Med ny turbinteknologi kan man få mer energi ut av samme vannmengde. Potensialet for opprusting/modernisering og varsom utvidelse er antatt å være i størrelsesorden 9 % av dagens strømproduksjon. Tiltakene vil være samfunnsøkonomisk lønnsomme, men ikke nødvendigvis bedriftsøkonomisk lønnsomme: I tillegg til strømprisene og tap for nedetid, vil kraftverkenes rente-, avskrivings- og skatteregler avgjøre investeringsviljen til kraftverkseierne. Vannkrafta er den hardest beskattede næringen i Norge (grunnrenteskatt 45 % og selskapsskatt 22 %).

Regulerbarhet og magasinering
Sol og vind er de fornybare energikildene som øker mest, men de er avhengige av at sola skinner og vinden blåser. Regulerbar vannkraft kan produsere etter behov (forutsetter magasin/dam).

Kan vi øke «batterikapasiteten»?
Hvis vi ønsker å øke lagringskapasiteten, kan vi øke damhøyden på våre magasiner. Kostnaden med dette vil være både av rent økonomisk art og i form av miljø/naturinngrep.

Et alternativ er å bygge flere pumpekraftverk. Dette er kraftverk hvor et spesialdesignet aggregat med tilhørende vannvei kan kjøres både som turbin og pumpe. Eksempel: På dagtid går anlegget i turbindrift og produserer strøm av vannet fra øvre dam, mens på natta pumpes det samme vannet opp igjen fra nedre dam til øvre dam (og forbruker strøm). Da lades på en måte «batteriet». Skal anlegget være lønnsomt, må strømprisen ved pumping være veldig lav (redusert med 20–40 øre?) over lengre perioder, og naturforholdene må ligge til rette for det (dam). Netto strømproduksjon fra slike anlegg kan ofte bli veldig lav grunnet pumpingen.

Kilder:
1. https://www.nve.no/energi/energisystem/vannkraft/status-for-ny-vannkraftproduksjon/
2. https://energifaktanorge.no/norsk-energiforsyning/kraftforsyningen/
3. https://publikasjoner.nve.no/fakta/2023/fakta2023_01.pdf
4. https://www.sintef.no/siste-nytt/2019/kan-fa-mye-mer-vannkraft-og-bedre-miljo/
5. https://energiteknikk.net/2020/06/moter-motbor-om-vannkraft-potensialet/
6. https://publikasjoner.nve.no/faktaark/2020/faktaark2020_06.pdf
7. https://businessnorway.com/articles/how-norway-produces-hydropower-with-a-minimal-carbon-footprint
8. https://gemini.no/2018/06/vannkraft-gir-miljokostnader/?
fbclid=IwAR01Kd6oH5vs0DZMT08NF_nXn6pW_MJhAQce5Zw821FS6hiyZqD7zLyT1Es
9. https://www.nve.no/energi/analyser-og-statistikk/kostnader-for-kraftproduksjon/
10. https://www.nve.no/konsesjon/konsesjonsbehandling-av-vannkraft/konsesjonskraft-og-konsesjonsavgifter/konsesjonskraftpris/

Forkortelser:
Effekt: 1 MW = 1 x 106 W = 1000 kW. Effekt er det man bruker i øyeblikket, for eksempel en varmeovn på 1000 W (1 kW).
Energi: 1 TWh = 1 x 1012Wh = 1000 GWh = 1 000 000 MWh = 1 000 000 000 kWh = 1 000 000 000 000 Wh.

Energi (mengde) defineres som effekt gange med tid. Hvis en varmeovn på 1 kW har stått på i 1 time, så har den blitt tilført 1 kWh energi (h av engelsk hour). En gjennomsnittlig norsk husholdning bruker 16 000 kWh i året (SSB 2022).

3. Karbonfangst og -lagring (CCS)

Publisert juni 2024
Av Harold Leffertstra (noen ord om bakgrunn)
haroldleffertstra@yahoo.no

Globale utslipp av CO2 må kuttes med 50 prosent i 2030 og 100 prosent i 2050. Utfasing av fossil energi må levere det aller meste av kuttene. Karbonfangst og -lagring (CCS) kan kun bidra med en liten del av nødvendige utslippskutt for å nå netto null.

CCS er en teknologi for å fange og lagre CO2 fra industrielle prosesser, kraftproduksjon og direktefangst fra atmosfæren. Fangst av CO2 fra hydrogenproduksjon ut av naturgass er også mulig, men er kostbart og energikrevende og foregår ikke kommersielt.

Oljeselskapene og regjeringene i oljeproduserende land har skapt et feilaktig inntrykk av at CCS-teknologien står foran et gjennombrudd som kan åpne for fortsatt bruk og produksjon av olje og gass.

Ifølge IEA og IPCC kan CCS i beste fall fange 2,5 prosent av globale CO2-utslipp i 2030 og inntil 16 prosent i 2050.  Utfasing av fossil energi må sørge for resten som vil utgjøre 47,5 prosent av globale utslipp i 2030 og 84 prosent i 2050.  I EU er bildet det samme.

CCS vil trolig være nødvendig for å redusere «vanskelige utslipp» fra industriprosesser, sementproduksjon og avfallsforbrenning. Kanskje også for å trekke CO2 ut av atmosfæren for å nå netto null utslipp. Men CCS kan ikke brukes til å utsette utfasing av fossil energi, inkl. norsk olje og gass.

Fakta om CCS og globale utslippskutt

  • 90 prosent av globale CO2-utslipp kommer fra fossile brensler. Disse må halveres innen 2030 og bli netto null innen 2050.
  • Ingen vil komme med konkrete tall på hvor mye CCS kan bidra til å redusere globale utslipp. Det hevdes at CCS er «uunværlig» og vil «bidra betydelig», men uten å si hva dette betyr og vil koste
  • I dag fanges bare ca. 0,1 prosent av fossile utslipp i verden med CCS, selv etter 50 års bruk og utvikling. CCS anvendes nesten utelukkende i oppgradering av naturgass og ikke på de mye større og vanskeligere utslippene som kommer fra bruk av fossile brensler.
  • I Norge ble «månelandingen» på Mongstad til et lite testanlegg. På Melkøya blir gasskraftanlegget ikke utstyrt med CCS, det skal i stedet bruke fornybar strøm, som kutter utslippene bedre, billigere og raskere. Også ellers i verden har de fleste planene om CCS på fossil kraftproduksjon blitt utsatt eller forlatt.
  • Bare store punktutslipp som kraftverk og industri kan utstyres med CCS, med teoretisk 90 prosent utslippskutt av CO2. Men de få fullskala anleggene som finnes, oppnår vanligvis mye lavere fangst enn dette.
  • CCS vil ikke minke forurensing av vann, luft og jord fra fossil utvinning, transport og bruk, inkludert oljespill/ulykker og metanutslipp fra lekkasjer.
  • CO2-lagring under havbunnen har faremomenter og usikker varighet ved lekkasjer.
  • IPCC og IEA viser i sine rapporter at karbonfangst i beste fall vil kunne kutte de globale utslipp med 2,5 prosent i 2030 og 16 prosent i 2050. Dette vil imidlertid kreve en nesten umulig kapasitetsøkning, over 20 ganger på 6 år og 130 ganger på 26 år. Dvs. mange ganger raskere enn den hurtige veksten i vind – 2 ganger, og sol – 8 ganger, de siste 8 år.
  • Norge planlegger karbonlagring på sokkel for CO2 for norske og europeiske utslipp fra Industriprosesser, inkl. blått hydrogen, sement og avfallsforbrenning, men ikke kraftproduksjon. Planene er at CCS skal kutte 10 % av dagens norske utslipp i 2030, og kanskje også fjerne CO2 fra atmosfæren.
  • Ved produksjon av hydrogen fra naturgass med karbonfangst – blått hydrogen – fanges bare en del av CO2 og det vil være metanutslipp. Storskala produksjon for eksport av blått hydrogen istf naturgass vil derfor øke de norske klimagassutslippene. Hvor mye er ikke avklart.
  • IPCC og IEA og andre peker på risikoen ved å utsette utfasing av fossil energi. Det er svært usikkert om teknologier som hittil ikke har levert, eller som ennå ikke finnes, i framtida kan kompensere for utslipp fra utvinning og bruk av fossile brensler.
  • Negative utslippsteknologier der CCS kombineres med produksjon av bioenergi (BECCS) er ekstremt arealkrevende, mens CO2-fangst fra atmosfæren (DACCS) krever enorme energimengder. Det vil komme i konflikt med global matsikkerhet, energiforsyning og naturverdier.
  • I transport og energiproduksjon vil innfasing av fornybar energi som erstatter fossil energi, gi billigere og sikrere og større utslippskutt enn CCS.
  • Med behov for raskest mulig utslippskutt blir det feil å bruke store deler av de tilgjengelige ressursene til storsatsing på karbonfangst med usikre resultater.
Spre klimavett,
del denne saken!