Världens växande energibehov
- en stor utmaning

De senaste åren har det kommit ett ökande antal studier som föreslår scenarion för 100%-förnybar energiproduktion. Men de flesta scenarion som förespråkar 100%-förnybar energiproduktion för hela världen har tagits fram i samarbete med världens miljö-organisationer snarare än av helt oberoende forskargrupper. Oberoende forskagrupper har istället oftast valt att lägga fokus på att ta fram scenarion för olika delar av världen, så som specifika länder eller världsdelar.

Ett rent 100%-förnybart scenario utesluter andra koldioxidsnåla energislag så som kärnkraft och kolkraft med koldioxidlagring. Worldwatch är exempel på en miljö-oraganisationer som förespråkar denna typ av scenarion. Medan t.ex. Världsnaturfonden (WWF) väljer att utesluta kärnkraft men ta med kolkraft med koldioxidlagring som en del av lösningen. Greenpeace utgör ett tredje alternativ, deras mål-scenario innehåller ca 20% fossil energi 2050 men samtidigt utesluter de kärnkraft och fossil energi med koldiokidlagring som en del av lösningen.

Att säga något säkert om hur genomförbara olika energiscenarion kommer vara i praktiken är omöjligt eftersom det är just framtidsscenarion vi talar om.

Men vi tror att det är viktigt att synliggöra hur de scenarion som utesluter några koldiokixsnåla alternativ typiskt sätt skiljer sig åt från de scenarion som t.ex. internationella energirådet (IEA) tagit fram för att klara klimatmålen samt hur de skiljer sig från de historiska erfarenheterna vi har av energiproduktion och energikonsumtion i världen hittills.

En studie som publicerades i Wires Climate Change år 2015 granskar och jämför olika energiscenarion som förelsagits för att fasa ut fossil energi. De lyfter fram två viktiga mått för att jämföra olika scenarion med varandra:

1. Det första måttet är energi-intenstitet och mäts i hur mycket energi det givna scenariot uppskattar ska användas i världen per år delat på förväntad BNP för det året. En låg energiintensitet innebär att vi är effektiva och använder lite energi per producerad BNP.

2. Det andra måttet är hur mycket installerad kapacitet man vill bygga ut per år delat med det årets förväntade BNP.

Att uppskatta hur stor världens BNP kommer vara 2035 eller 2050 är givetvis ingen exakt vetenskap. Artikelförfattarna har i det här fallet valt att gå på den uppskattning som IEA gör i World Energy Outlook.

Ett viktigt konstaterande man kan göra är dock att de två måtten har motsatta relationer till BNP. Om vi antar en låg BNP tillväxt i världen så kommer det vara svårare att nå upp till en given mängd installerad kapacitet, eftersom det då innebär att vi måste lägga en större del av våra tillgängliga resurser på att bygga el-kapacitet. Men om vi å andra sidan antar en hög BNP tillväxt blir det svårare att möta vårat mål för energikonsumtionen, eftersom vi då behöver konsumerar mindre energi per producerad mängd BNP.

Genom att dela konsumtionsmålen och produktionsmålen med den förväntade värdena på världens BNP för framtida år, kan vi jämföra dessa mål med hur energiproduktion och energikonsumtion utvecklats i relation till BNP i världen hittills.

Författarna av studien kunde dra en viktig slutsats om de scenarion som förespråkade 100%-förnybart:

Scenarion som förespråkade 100%-förnybar energiproduktion, hade betydligt hårdare ställda mål för både energiintensitet och utbyggnadstakt. När man delade med förväntad BNP för olika år och beräknade den förändringstakt som krävdes varje år för att nå de uppsatta energi-intensitetmålen och kapacitet-utbyggnadstaktmålen fann man att de var klart högre än de man klarat av hittills i världen under något år mellan 1960 och idag.

Energi-intensitet - hur kan vi förvänta oss att världens energikonsumtion kommer utvecklas?

I studien ingick tre scenarion som förespråkade 100% förnybar energiproduktion 2050. Gemensamt för dessa var att de antog att världens energikonsumtion skulle minska istället för öka de kommande decennierna.

Vi ser framförallt tre skäl till varför det är farligt att bygga världens klimatpolitik på antagandet att energikonsumtionen ska minska:

• De senaste 50 åren har energikonsumtionen i världen gått dramatiskt uppåt. Vi har svårt att föreställa oss de politiska förslag som både klarar av att vända denna trend och med hög säkerhet får global genomglagskraft.

• Enligt WHO (FNs världshälso-organiationen) lever 2.7 miljarder idag utan stabil tillgång på el, detta har förödande konsekvenser för deras hälsa. Denna grupp behöver drastiskt öka sin energikonsumtion.

• Idag är vi ca 7 miljarder människor på jorden, de närmaste decennierna beräknas världens befolkning öka till någonstans mellan 8.3 till 10.9 miljarder människor år 2050. Denna grupp har såklart också rätt till el.

Detta tycker vi ger skäl nog att säga att antagandet om en minskad energikonsumtion i världen är ett risktagande med klimatet.

I studien ingick ytterligare ett scenario från (WWF) som uteslöt kärnkraft som en del av lösningen men inkluderade kol med koldioxidlagring. Dettta scenario föreslog en större årlig energi konsumtion i världen än t.ex. det scenario som IEA tagit fram för att möta 2 graders målet. Men energi-intensiteten var fortfarande klart lägre än i det IEAs bussines-as-usal-scenario.

Graferna nedan är hämtade från den aktuell artikeln och visar hur de olika scenariona förhåller sig till varandra med avseende på föreslagen global energikonsumtion:

I grafen ovan ser vi vilka olika kraftslag de olika sceanriona vill använda sig av och hur de tänker sig att energikonsumtionen kommer vara vid mål-året för scenariot (Total Primary Energy Demand).

Författarna valde att gruppera scenariona i fyra grupper efter hur stor energikonsumtion de antog att världen kommer ha 2050.

När de beräknade hur energi-intensiteten i världen skulle behöva förändras för att nå de olika gruppernas “TPED”-mål (mål för Total Primary Energy Demand) och jämförde det med hur energi-intensiteten förändrats historiskt sätt mellan 1970 och 2010, då såg dem att även de scenariona som förutspråkade högst TPED 2050 (Grupp 1-scenarion) krävde en minskning i energi-intensitet per år som var likvärdig med den vi uppnått som bäst mellan 1970 och 2010. Se grafen nedan:

I grafen ovan kan vi t.ex. se att den tillfälliga minskning som vi såg i energi-intensitet under den ekonomiska krisen 2008 är mycket mindre än det som krävs årligen även i grupp-1 scenariona som förespråkar den högsta energikonsumtionen jämfört med idag.

Vi kan hoppas att ny energisnålare teknik kommer göra det möjligt att sänka energi-intensiteten årligen ännu mer än i grupp-1 scenariona men det är långt ifrån säkert.

Låt oss nu se närmare på de föreslagna utbyggnadstakterna för olika energislag i olika scenarion.

Föreslagna utbyggnadstakter för installerad kapacitet

Som vi visat ovan förespråkar de scenarion som utesluter kärnkraft antingen en minskning eller en relativt svag ökning av energikonsumtionen jämfört med den antagna BNP utvecklingen i världen. Trotts detta föreslår dessa scenarion oftast en utbyggnad av installerad kapacitet som är fler dubbelt högre än den i andra scenarion.

Förklaringen ligger i att vind- och solkraft typiskt sätt bara producerar ca 20-30% av sin installerade kapacitet, medans t.ex. kärnkraft typiskt sätt producerar ca 80-90% av den installerade kapaciteten.

Viktigt att se är dock att det är billigare att installera en given mängd kapacitet sol- och vindkraft än att bygga samma mängd installerad kapacitet med t.ex. kärnkraft. Det är därför fullt sannolikt utbyggnadstakten för sol- och vindkraft mätt i installerad kapacitet kommer vara högre än för andra energislag.

Vi behöver dock reflektera kring hur mycket snabbare vi tror att vi kan installera ny kapacitet av vind- och solkraft eftersom de utbyggnadstakterna som föreslås i scenarion som utesluter kolkraft med koldioxidlagring och/eller kärnkraft är dramatiska. Dessa två grafer illustrerar på ett tydligt sätt de föreslagna utbyggnadstakterna:

I den övre grafen ser vi vad de olika scenarion föreslår för energimix till 2030.

I den nedre bilden ser vi hur målen (och i de fall de finns delmål) ser ut för total mängd installerad kapacitet i olika scenarion fram till respektive slutår.

Tre-scenarion som märker ut sig med flerfaldigt högre mål för installerad kapacitet än de övriga. Dess scenarion är de gjorda av WWF, Worldwatch och Jacobsen & Delucchi. De har gemensamt att de alla tre utesluter något koldioxid-snålt alternativ i sin energimix. WWF utesluter bara kärnkraft, Worldwatch utesluter både kol med koldioxidlagring och kärnkraft, Jacobsen & Delucchi utesluter alla kraftslag förutom vind, vatten, våg och sol energi. kärnkraft och/eller kol med ko

Greenpeace är ett fjärde scenario som utesluter kol med koldioxidlagring och kärnkraft. Deras mål är likvärdigt med majoriteten av scenariona och syns därför knappt i grafen. Men Greenpeace scenario är också annorlunda en de tre scenarion vi diskuterat ovan efterson de antar 20% fossil energi även år 2050.

Viktigt att ha i åtanke när man betraktar denna jämförelse är också att många av de scenarion som ingick i studien är framtagna under år 2010 eller år 2011. Den teknisk utvecklingen har gått framåt sedan dess och IEA sätter större tilltro till förnybara energislag idag.

Trots det finns det orosmoln över hur snabbt olika koldioxidsnåla energislagen kommer gå att skala upp.

Två exempel på orsomoln är:

1. IEA bedömer fortfarande att förnybara energislag över lång tid framöver kommer behöva subventioner. Kostnadsbilden för olika energislag diskuterar vi närmare här.

2. Reglering av värderberoende energi är forfarande långt ifrån löst. Detta diskuterar vi närmare i denna bloggpost

I den aktuella studien lyfter man ytterligare två faktorer som är värda att ta hänsyn till, närmare bestämt hur tekniskt redo olika tekniker är samt hur stor den samhälleliga acceptansen är för utbyggnad av olika energislag i olika delar av världen.

Sol-, vind- och kärnkraft är alla tekniker som finns i stor skala men tekniker för energilagring, smarta nät och vågenergi är forfarande på på ett mycket tidig stadie i komersialiseringsprocessen.

Även kolkraft med koldioxidlagring befinner sig på ett tidigt stadie i komersialiseringsprocessen. Världens första kommersiella kraftverk, med koldioxidavskiljning och lagring öppnades i Kanada i oktober 2014. I slutet av 2014 fanns ytterligare 13 storskaliga CCS-projekt igång globalt sett. Det kanske största hindret för CCS är dock de ekonomiska förutsättningarna (trots att det bedöms bli dyrare att hejda klimatförändringarna utan CCS). Avgörande för utvecklingen av CCS är att det finns ett pris på koldioxidutsläpp som gör det dyrare att släppa ut än att lagra koldioxid. En sammanfattande uppsats på ämnet finner ni här.

I fråga om social aceptans så är detta en utmaning som är särskilt stor för kärnkraften. Men även kolkraft med koldioxidlagring, sol- vind- och vattenkraft projekt, möter ofta lokala protester som påverkar utbyggnadstakten.

Slutsats

Vår slutsats är att det blir ett risktagande med klimatet att utesluta några koldioxidsnåla energikällor om vi ska kunna fasa ut världens fossila energiproduktion fram till 2050.

Detta betyder inte att vi utesluter att ett 100%-förnybart scenario kan komma att vara möjligt eller att vi ser en sådan utveckling som mindre önskvärd om den sker på ett sätt där man tagit hänsyn till andra miljövärden så som biologisk mångfald och utan behov av allt för massivt ökad gruvdrift. De senaste decennierna har vi sett en dramatisk teknisk utveckling inom många områden och på senare år har även priserna på vind- och solenergi sjunkit betydligt vilket är hoppingivande.

Men med tanke på att ca 80% av världens energi kommer från fossila källor, och att värdens energibehov sannolikt kommer öka, samt att de geografiska förutsättningarna för olika energislag och lagringslösningar varierar, så är det sannolikt att det kommer finnas gott om uppgifter att fylla för samtliga koldioxidsnåla alternativ.

Läsarreaktioner

Har du några tankar, frågor eller kommentarer om innehållet i denna bloggpost, då vill vi jättegärna ta del av dem.

Om du har upptäckt ett enskilt faktafel går det bra att skriva en kommentar i kommentars-fältet nedan eller kontakta oss på mail, facebook eller twitter. Vår målsättning är att rätta alla faktafel som upptäcks men också publicera dem både under fliken Faktatabbar.

Om just den här blogg-posten har rättats och förbättrats så finner du en direkt-länk till denna rättning i listan nedan.

Kanske tycker du att innehållet i den här blogg-posten skulle behöva belysas från ett helt annat perspektiv?

Känner du redan till en färdig text som belyser den här frågan från ett annat perspektiv går det jättebra att skicka oss en länk så lägger vi till den i listan nedan.

Om du själv skulle vilja skriva en kompletterande blogg-post men inte har någon plats där du kan publicera texten. Då går det jättebra att skicka oss texten så publicerar vi den som en blogg-post direkt här på sidan.

Finns det ingen lista nedan så beror det på att vi inte mottagit några kommentarer om just denna blogg-post ännu. Ett exempel på hur en påbörjad granskning kan se ut hittar du längst ner i denna blogg-post.

SHARE: