Viten

Store klimafordeler ved skifte til fornybar energi

Sol– og vindkraft er variabelt, og det gjør at vi trenger energilagring og kraftoverføring. Men fordelene er mye større enn ulempene.

I en ny studie der man ser på hele kraftsystemet i et livsløpsperspektiv, viser fornybar energi seg å ha store fordeler. Foto: Thomas Raupach / NTB scanpix

  • Anders Arvesen
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Vinden blåser ikke på forespørsel. Sola skinner ikke konstant.

Anders Arvesen Foto: NTNU

Fremtidens kraftsystemer må være i stand til å håndtere at vind og solinnstråling varierer og ikke lar seg regulere.

Samtidig bør kraftsystemene helst være så klima- og miljøvennlige som mulig.

Vår nye studie analyserer utslippskonsekvensene av å bruke store mengder fornybar kraft i Europa.

I studien tar vi utgangspunkt i scenarioer for hvordan ulike typer kraftverk, overføringsnett og andre komponenter kan settes sammen til helhetlige kraftsystemer.

Vi gjør deretter livsløpsanalyser for å
beregne de totale utslippene. Livsløpsanalyser er analyser av utslipp som skjer under hele livsløpet (produksjon, bygging, bruk og avfallshåndtering) til komponentene og i relevante verdikjeder, for eksempel utvinningen av materialer.
Når bitene pusles sammen, får vi et bilde av utslippene til hele kraftsystemer i et livsløpsperspektiv, hvor variasjonene i produksjon fra vind og sol er tatt hensyn til.

Tidligere analyser har vært ufullstendige

Resultater fra livsløpsanalyser blir hyppig brukt, også av FNs klimapanel, for å sammenligne utslippskonsekvensene av alternative måter å lage elektrisitet på.

Resultatene sier imidlertid ingenting om hvordan kraftsystemer kan håndtere mye variabel elektrisitetsproduksjon.

  • Les også: Norsk vindkraft hjelper lite mot klimatrusselen

Som samfunn kan vi håndtere problemet med ustabilitet på en rekke måter. Vi kan blant annet utvide eller forbedre overføringsnettet for å utnytte geografisk spredning, kombinere vind- og solkraft for å jevne ut svingninger, investere i energilagring som batterier eller pumpekraftverk, og investere i overkapasitet fra fleksibel gasskraft, klar til bruk ved behov.

Eller, som tilfellet vil være i den virkelige verden: Vi kan kombinere mange tiltak. En realistisk analyse må fange opp samspillet mellom teknologiene som utgjør kraftsystemene, samt variasjoner over tid og fra sted til sted.

Utslippene undergraver ikke gevinstene

Vi kombinerer én datamodell for å simulere driften av kraftsystemer i år 2050 med en annen type datamodell for å gjøre livsløpsanalyser, under antagelser om fremtidig teknologisk utvikling.

Studien er den første livsløpsanalysen av fullstendige kraftsystemer som tar hensyn til økt behov for energilagring og kraftoverføring, samt større tap, i scenarioer som domineres av variabel fornybar elektrisitet.

Vi finner store klimafordeler og mange andre utslippsreduserende fordeler av et skifte til fornybar energi.

Omfattende bruk av variabel kraft fører til noe større tap og større behov for lagrings- og overføringskapasitet, og med dette følger utslipp. Men disse er ikke store nok til å undergrave gevinstene når fornybar energi erstatter fossil energi. Solcellekraft forårsaker mer utslipp enn vindkraft.

Funnene kan dempe bekymringen for at variabel vind- og solkraft vil medføre betydelige utilsiktede utslipp.

Samtidig ser vi at selv med svært mye installert fornybar kapasitet, er det vanskelig å få bort fossile brensler helt. Dette kan være problematisk hvis elektrisitetsforsyningen skal omskapes for at vi skal nå 1,5-gradersmålet i Parisavtalen. For da vil vi ikke tåle netto utslipp fra elektrisitet vesentlig større enn null.

Kilde: Environmental impacts of high penetration renewable energy scenarios for Europe, Environmental Research Letters 2016. Førsteforfatter er Peter Berrill.


Vil du lese flere Viten-saker om fornybar energi? Ta en titt på disse:

Les mer om

  1. Fornybar energi
  2. FNs klimapanel

Flere artikler

  1. KRONIKK
    Publisert:

    Ny analyse: Strømprisen vil trolig svinge svinge mer

  2. DEBATT
    Publisert:

    Den store, stygge elefanten i rommet: Klimaendringer som løper løpsk

  3. DEBATT
    Publisert:

    Ingen grunn til å tvile på vind- og solkraft

  4. DEBATT
    Publisert:

    Sol- og vindkraft er et energisluk. Utbygging krever mer enn anleggene gir.

  5. DEBATT
    Publisert:

    Skråsikkerhet om fornybar energi basert på virkelighetsfjerne modeller

  6. DEBATT
    Publisert:

    Marius Holm synes Schjøtt-Pedersen har pussige svar til Knausgård