200 000 personer: Miljövänlig energi

En vanlig kväll i november där det inte blåser alls, eller blåser för mycket, hur gör du då?

Hur skulle din stad klara sig t ex ikväll..? Just nu är nog elförbrukningen på topp i staden jag bor i, alla har kommit hem från jobb och skolor och lagar mat och har slagit igång sina tv-apparater och datorer. Säkert duschar många också och gör av med massor av varmvatten.

Hrm, inte nog med att du räknat med att alla bor i eluppvärmda villor, en uppvärmningsform starkt på dekis, du har ju för tusan förutsatt att alla har varsin villa med. Ta lite realistiska värden så blir det ju ett par aningar lättare.

Sen undrar jag vad förutsättningarna är. Ska staden vara självförsörjande på energi som ska produceras inom stadens gränser eller får kraftverken och vad det är spridas ut även utanför staden? Du kanske inte menar stad som i större tätort utan snarare kommun med både tätort och glesbygd? Det blir ju svårare med energiförsörjningen ju större befolkningsdensitet det är förstås och en riktig stad är nog omöjlig att försörja lokalt med förnyelsebara källor.

Sen i valet mellan vind- och vågkraft såg jag att du valde lite vågkraft när du tyckte det blev för många vindkraftverk. Varför? Vågkraft är ju kul och kan ge effekt med viss fördröjning efter att vinden mojnat men rent ekonomiskt så skulle jag ju aldrig satsa på det då kWh-priset är betydligt högre än för vindkraft och många andra kraftverk. Gäller ju att man har bra vågläge med vilket inte är fallet överallt.

Att förse staden med energi från bara de energikällor du nämnt är omöjligt då de producerar energi nästan helt slumpmässigt och sannolikt kommer de inte kunna ge tillräcklig effekt när det behövs samtidigt som de kommer producera för mycket ström ifall förhållandena är optimala för produktion samtidigt som konsumtionen är låg vilket inte är bra för elnätet.

En optimal lösning är antagligen ca. 50% kärnkraft och 50% kolkraft. Detta då kärnkraften inte själv kan stå för all energiproduktion då den är svår att reglera i förhållande till svängningarna i konsumtion av energi och kolkraften behövs då för att snabbt kunna kompensera för dessa svängningar. Kolkraften är också bra då det finns stora reserver av det i förhållande till andra fossila bränslen vilket kommer göra att priset på elen kommer kunna hållas relativt lågt under ganska lång tid. Kolet lär väl också bli den stora energikällan i framtiden efter att naturgasen och oljan blivit för kostsamma.

Bygg staden på Island och kör med 100% geotermisk energi direkt från marken.
Vind vatten, vågor och sol är fint men tänk på att det blir enorma driftkostnader att hålla alla enskilda generatorer i skick samt att de producerar som minst när det behövs som bäst (kalla vinternätter).

Elen måste produceras i exakt samma tillfälle som den förbrukas. Även mindre spänningsfall kommer att ställa till med en enorm oreda i ditt transmissionsnät så det gäller att tänka till ordentligt.
Ditt system måste antingen ha en överkapacitet alternativt så får ni acceptera att det blir mörkt i vissa delar av samhället för att hålla tex sjukhuset i drift när förbrukningen blir som störst.

Om du inte hittar på något jättefiffigt kostnadseffektivt sätt att lagra energin (nobelpris på den) så måste du ha en kraftkälla som kontinuerligt kan täcka ditt maxbehov vid varje givet tillfälle. Bygger du en sådan kraftkälla så kan du dock skippa alla andra alternativ eftersom du redan har all energi du behöver. Reservkraft är dock ingen dum idé då du inte kan räkna med en 100%ig upptid (här passar gas bra eftersom det går snabbt att komma i full drift oavsett övriga förhållanden som tex väder och vind).

Du måste kolla med de som ansvarar för husen hur väl isolerade de kan få dem för att effektivt kunna beräkna energibehoven i uppvärmning. Skall staden byggas från grunden så är det ju inte dumt med fjärrvärme och här passar geotermiska system helt perfekt utan att behöva gå omvägen via ett kraftverk. Du måste även veta hur mycket energi som transporter och produktion kräver (allt ifrån livsmedelsproduktion och dess transporter till att få folk till och från jobb och skolor).

Den geografiska placeringen är otroligt viktig om du vill kunna bygga ett energisnålt litet samhälle. För långt söderut eller för långt norrut och energibehoven går upp.
Det finns ett alternativ som ingen tagit upp och det är tidvattenkraftverk. Det tar enorma arealer i anspråk och kräver en stor tidvattenskillnad. Det sker en stor miljöpåverkan på det lokala ekosystemet men har du stora mängder kust att tillgå så är det hyfsat grön energi ur ett klimatperspektiv. Det förutsätter dock att pengar inte är ett problem i sammanhanget (kust är attraktivt och därmed dyrt och kostnaderna för en så pass stor anläggning är omfattande).
Fördelen med tidvattnet är att det alltid är förutsägbart. Så länge du har redundanta generatorer så kommer du kunna förutsäga hur mycket kraft du kan producera vid ett givet datum.

Ett solkraftverk måste inte vara byggt på markplan utan kan byggas vertikalt som torn med heliocentriska speglar. De måste inte heller vara av den (dyra) sort där varje ytenhet är en cell utan kan koncentreras med speglar till en punkt. Att räkna på effektivitet och behov i ytenheter när det gäller solkraft är inte korrekt. Tänk att du har böjda eller heliocentriska speglar utplacerade i vertikal formation. Då är det inte ytenheter utan volymenheter av speglar och om allt koncentreras till en punkt är det bara en försvinnande liten del som måste ledas i form av ledvätska.

Finns det något som säger att förbrukningen måste vara densamma som den alltid har varit?
Om man satsar på energieffektivisering och smarta elnät så finns det potential att sänka
konsumtionen med ganska mycket. Vissa hävdar 50% med dagens tillgängliga teknik.

Sedan har vi det där med reglerkraften. Jag har hört att vindkraft också kan fungera
som reglerkraft eftersom det rimligtvis alltid blåser någonstans i landet.
Å andra sidan producerar vindkraften än så länge försvinnande lite el.
Mindre än 1% av den totala produktionen har jag hört.
Men målsättningen är 20 twh. Jag tror det är ca 15%.

Om du samtidigt skall bygga bort fossila bränslen så kommer du få problem om du inte samtidigt ökar energiproduktionen. Nog går det att effektivisera och få ner förbrukningen men det är ett arbete som drivs parallellt med övrig verksamhet oavsett övrig målsättning (eftersom det sparar pengar i slutändan).
Elektricitet måste vara konkurrenskraftigt och det blir den bara om priset är rimligt lågt. Om man tex ökar skatter och avgifter för att få folk och företag att förbruka mindre och satsa på energisnåla lösningar så kommer genast förbränning av allt ifrån ved till sopor eller olja in i bilden istället. Om man har en produktion som inte klarar av att möta efterfrågan så stiger priserna och vice-versa.

Visst är det så. Det är dock ingen tillförlitlig kraftkälla eftersom du inte kan förutsäga producerad effekt med någon marginal (och dör vinden ens en kortare stund är du riktigt illa ute) och du behöver smartare elnät än vad som finns i dagsläget.

Elproduktion är som att cykla i uppförsbacke, i samma stund som du slutar trampa tillräckligt kraftigt (för liten producerad effekt) så sjunker din hastighet blixtsnabbt (spänningen faller i nätet) och allt stannar. Till skillnad från cykeln så är det dock saker som kan gå sönder i nät och hos slutkund om strömmen ryker (i värsta fall råkar människor illa ut när trafiksignaler lägger av, sjukhus blir strömlösa, tåg och hissar fastnar, värmen försvinner, livsmedlen tinar och vattentrycket börjar minska i rören).