Detaljer om elförsörjning, energiförsörjning och klimatet
Den här tråden handlar om den globala uppvärmningen och växthuseffekten. Då kan ju energiförsörjning tyckas vara i periferin av trådens ämne, men så är det ändå inte. Den tekniska utvecklingen sedan industrialiseringen inleddes har varit och är fortfarande i hög grad beroende av billig energi. Den billiga energin har i huvudsak kommit från fossila bränslen. Kol, olja och naturgas. När man förbränner fossila bränslen för att få energi så bildas växthusgaser, främst koldioxid, CO₂. Utsläppen av CO₂ har satt den naturliga balansen av CO₂ ur spel. Före industrialiseringen, ungefär 1750, var CO₂-halten i atmosfären ca 280 ppm. I slutet av 1969 var den uppe i 324 ppm. En ökning med 44 ppm under drygt 200 år. Nu är halten uppe i 417 ppm. En ökning med 93 ppm under drygt 50 år. Ökningen accelererar. Ökningen förstärker växthuseffekten. Den förstärkta växthuseffekten gör att den globala medeltemperaturen ökar. Den högre temperaturen gör att vattenmängden i atmosfären ökar. Vilket ökar uppvärmningen ytterligare. Is och snöutbredningen minskar när det blir varmare så att Jorden tar upp med värme från Solen. Vilket ökar uppvärmningen ytterligare. Permafrost tinar. Så att koldioxid och metan som varit begravd i permafrosten mycket länge, frigörs och ökar uppvärmningen mer.
Dessutom är tillgångarna på fossila bränslen begränsad. Oljan kommer troligen att bli bristvara redan inom 40-50 år. Kanske tidigare, beroende på produktionskapacitet.
För att bromsa uppvärmningen måste vi minska användningen av fossila bränslen
Eftersom det i hög grad är förbränning av fossila bränslen som orsakar utsläpp av växthusgaser så måste vi minska användningen av fossila bränslen. Energin som vi använder, till uppvärmning, AC, transporter, matlagning, inom industri och till mycket annat, vill vi ändå ha. Helst vill vi att energin ska vara billig också. Helst vill vi ha lika gott om energi som vi haft tidigare. Helst vill vi att energin ska vara ren, säker och förnybar. Går det ihop? Det finns en hel del frågetecken och tveksamheter som måste redas ut innan vi kan bromsa uppvärmningen. Därför hör dessa frågor hemma här.
Citat:
Ursprungligen postat av
suppose
Jo det har du rätt i. Jag gick faktiskt in på SCB sen och såg att Sverige utökat vindkraften med närmare 200 Wh/invånare de senaste 10 åren. Det är ju främst en fråga om produktionskapacitet och att planera och installera i motsvarande takt.
Den ökning du tar som exempel mellan 2019 och 2020 beror dock till stor del på att det blåste mer 2020. Den installerade effekten ökade inte i proportion med energiökningen. Men på 10 år borde sånt jämna ut sig.
Vad beror det på att vindkraften levererar allt mer el?
Det är riktigt att 2020 var ett "dåligt år" när det gäller utbyggnaden av vindkraft i Sverige. Flera planerade projekt försenades. Ur vindsynpunkt var 2020 bättre än 2019.
I slutet av 2019: 4099 vindkraftverk, märkeffekt på 8 984 MW.
Levererad energi 2019 var 19,5 TWh.
I slutet av 2020: 4363 vindkraftverk, märkeffekt på 10 068 MW.
Levererad energi 2020 var 27 TWh. Det uppskattas som 1 TWh mer än "normalproduktion" baserat på installerad kapacitet.
Vindvariationer mellan år jämnar ut sig när man räknar på flera år, som du skriver. Dock ökar andelen levererad el i förhållande till märkeffekten hos nyare vindkraftverk. Dom nyaste vindkraftverken levererar uppemot runt 60% av märkeffekten i medeltal, bra placerade. För Haliade-X uppger GE att den har en kapacitetsfaktor på 60-64%. För tio år sedan var motsvarande siffra för den svenska vindkraften ca 20%. Idag är den knappt 30%, totalt, och den kommer att öka, allt eftersom en ökande andel av vindkraftverken blir av nyare slag.
https://www.ge.com/renewableenergy/wind-energy/offshore-wind/haliade-x-offshore-turbine
https://svenskvindenergi.org/statistik
Prognos för 2021 och vid utgången av 2021
Prognosen är att 2 919 MW vindkraft kommer att installeras 2021. Vissa förseningar brukar uppkomma så i praktiken blir det troligen lite mindre. Baserat på prognosen ser det ut så här vid utgången av 2021.
I slutet av 2021 finns det 5006 vindkraftverk med en märkeffekt på 13 000 MW. Årlig vindkraftproduktion 2021 blir 30,6 TWh, om året är ett "normalår". Det kan jämföras med ca 7,9 TWh per år från en 1000 MW kärnkraftsreaktor om den går 90% av tiden. Underhåll och bränslebyte räknas bort. Vi kommer att få el från vindkraften 2021 som ungefär motsvarar drygt fyra svenska kärnkraftsreaktorer.
När kan Sverige vara oberoende av kärnkraft?
Om prognosen för vindkraftutbyggnad för 2021-2024 realiseras och vi, pessimistiskt, inte räknar med att kapacitetsfaktorn ökar, så kommer vindkraften att leverera 45,3 TWh vid utgången av 2024. Om utbyggnaden fortsätter i samma takt 2025-2028 så kommer vindkraften att leverera 78 TWh vid utgången av 2028. Det innebär en ökning av vindkraftelen från 19,5 TWh 2020 till 78 TWh 2028, en ökning med 51,3 TWh. Dom sex kärnkraftsreaktorer som nu är i drift (F1-F3, R3, R4 och O3, tillsammans ca 6,8 MW) levererar ca 54 TWh om året.
All kärnkraft kan stängas till 2029, men...
Ur energisynpunkt kan Sverige vara oberoende av kärnkraft 2029. Hur är det då med maxeffekt och överföringskapacitet? Som det är nu räcker inte dessa. En rekordkall vinterdag kan vi få effektbrist, om vi inte ökar effekten i vattenkraften eller skaffar några vätgas- eller naturgasdrivna gasturbiner för att matcha en extrem toppbelastning. Import kan också vara ett komplement vid toppbelastning, men detta kräver kapacitet i stamnätet som jag inte tror att den finns.
Citat:
Ursprungligen postat av
suppose
Något annat man kan se är att Sveriges elexport har ökat, vilket jag tror beror på att vindelen exporteras ifall det blåser mycket när vi inte behöver elen själva. Så en del av de där 200Wh kommer inte till nytta hos våra egna förbrukare.
Svenska kraftnät tror att vindkraften kommer ha en produktion på 80 TWh år 2040, vilket kräver ett årligt tillskott på 250 Wh/invånare.
Med 80 TWh installerat och 30 års livslängd, behöver man årligen installera 250Wh/invånare bara för att ersätta vindkraften i takt med att den uppnått sin livslängd och behöver bytas ut, för att bibehålla samma produktion. Det handlar då om att ersätta 100 tusen ton vindkraftverk varje år. Vilket innebär att tillverka och installera ett 300-tons vindkraftverk varje dag, året om. Och att då även demontera och skrota ett 300-tons vindkraftverk varje dag året om.
Jag förstår inte hur du räknar när det gäller export, handeln på Nord Pool och priser på Nord Pool och balans.
Om det ska gå att föra en meningsfull diskussion om detta så måste man se vårt elförsörjnings- och distributionssystem som ett system. Förutsättningarna skiljer mellan länder, men kraven är likartade. I systemet ingår i huvudsak
– Elnätet – Måste finnas för distributionen.
– Vattenkraften – Tillhandahåller mycket el och är utmärkt för effektreglering och balans. Måste ha vatten i magasinen för att kunna leverera.
– Kärnkraften – Fungerar bra som "baskraft", men priset är högt och stiger snabbt om den ska reglera eller balansera. Kärnkraften är dålig på effektreglering och balans.
– Vindkraften – Kan vara en betydelsefull och billig leverantör av energi, men behöver balans, t.ex. från vatten. När vind levererar spars vatten i vattenmagasinen så att det finns där när det behövs bättre.
Ingen av dessa komponenter kan ensam lösa energiförsörjningen. Inget av el-slagen kan på ett effektivt och kostnadseffektivt sätt ensamt tillhandahålla elektriciteten. Eftersom vi inte har någon kostnadseffektiv lagringskapacitet. Utöver vattenmagasinen.
Ett elsystem med ett bra kraftnät, vattenkraft och vindkraft, lämpligt dimensionerat, kan på ett utmärkt sätt klara elförsörjningen i Sverige. Lite beroende på framtida förbrukning. Som i hög grad beror på befolkningsutvecklingen. Som i hög grad beror på immigrations- och flyktingspolitik.
Sveriges befolkning 1999/2000: 9 340 682
Sveriges elförbrukning 1999: 143,5 TWh
Sveriges elförbrukning per capita 1999: 15363 KWh/år
Sveriges befolkning 2019/2020: 10 327 589
Sveriges elförbrukning 2019: 138,3 TWh
Sveriges elförbrukning per capita 2019: 13391 KWh/år
Data från SCB och ekonomifakta.
Det finns en stor potential för att minska energiförbrukningen genom ökad energieffektivisering. Samtidigt vill vi använda el i stället för fossila bränslen, vilket bidrar till att öka förbrukningen.
Citat:
Ursprungligen postat av
suppose
Som jämförelse räcker enligt formeln E=mc² en kärnreaktion som minskar massan på kärnbränslet med 30 gram dagligen för att årligen producera samma mängd energi, 80 TWh el.
Jag ska försöka återkomma med mer detaljer om kärnkraften.
Jag hoppas du är medveten om att massförändringen som ger energi i kärnkraft är skillnaden i bindningsenergi mellan den klyvbara kärnan, typiskt Uran-235, och sönderfallsprodukterna (en uppsjö av olika, oftast radioaktiva isotoper) med massa i kärnan mellan ungefär 77 och 158. Från zink (med atomnummer 30) till lantanider (med atomnummer upp till ca 70).
Ett av dom stora problemen med kärnkraften, utöver olycksrisken, att tekniken riskerar att bidra till kärnvapenspridning och att bränsletillgången är begränsad, är avfallet. Där en typisk reaktor producerar ca 20 ton högaktivt avfall per år. Dom ca 440 reaktorerna som finns i drift producerar alltså ca 8800 ton högaktivt avfall varje år. Som ingen seriös tekniker eller vetenskapsman kan säga att vi vet hur det ska kunna förvaras säkert i 100000 år. Dom "lösningar" som presenterats, med kopparinkapsling och nedsänkning i bergrum är politiska lösningar som inte går att bevisa varken att dom kommer att fungera eller att det inte kommer att fungera. Dom som "lovar" att dom kommer att fungera kommer naturligtvis inte att behöva stå till svars för sina löften.
–