Flytende havvindkraft - (burde være) Norges store bidrag

Hvis Norge skal legge spesielt mye penger og ressurser i én ting for å hjelpe verden med klima- og miljøproblemene, hva skulle det være?  Kjøpe og kaste klimakvoter i EU? Eller kjøpe avlat for våre utslipp ved å "hindre klimautslipp" andre steder? Ta opp mer gass for å redde verden fra det forferdelige kullet? Verne regnskog?  Støtte atomkraft og trå til med Thorium-gruvedrift?  Subsidiere solceller?  Fortsette tidligere bidrag til utvikling av bølgekraft?  Satse tungt på utvikling av nye, billigere batterier?

Hywind-pilot-turbinen taues på plass i 2009

Mitt svar vil kanskje overraske, for mange er ikke klar over hvilken unik posisjon Norge er i, og hvilke behov det er verden over: Kommersialisering av flytende havvind. Vi sitter med en unik kombinasjon av den riktige teknologien, flust med kapital og dermed stort handlingsrom, enorme uutnytta vindressurser rundt kysten, og teknologisk kompetanse og nå etter hvert ledig kapasitet i avansert offshore-arbeid.  Samt kanskje de to viktigste faktorene: Muligheter for rask og rimelig utbygging av reguleringskapasitet, og langsiktige og solide industriprosjekter samt utenlandsforbindelser, som kan gi trygg avkastning for kraften som produeres.

Hywind-prosjektet, med en flytende 2.3 MW vindturbin i drift sør-vest for Karmøy sida 2009, må være et av tidenes mest vellykkede industripilot-prosjekter.  Den har vært i drift helt opp til 50% av tida, i snitt ca 40%, og er dermed en av verdens mest effektive vindturbiner. (Vanlig på land 25-33% driftstid.)  Den unike, men ganske så enkle konstruksjonen har tålt 19 meters bølger og 40 sekundmeters vind, og mekanismen for å posisjonere rotorbladene etter vindhastigheten har også blitt brukt til stabilisering, sånn at de dynamiske problemene har vært ganske små. I prosjektet gikk Hydro (olje-delen, seinere opptatt i Statoil) direkte fra modellforsøk til fullskala installasjon på havet, og mens vindkraftutvikling vanligvis har vært forbundet med store tekniske utfordringer og mange problemer, har Hywind truffet utrolig godt på teknologien.

Statoils bilde av den planlagte 30 MW-pilotparken ved Peterhead

Mye av de gode resultatene var klare allerede i 2010, men det er først nå Statoil er i ferd med å ta neste skritt, en pilot-vindpark ved skotske-kysten.  Det betyr somling, og viktig tid tapt, men ingen konkurrenter har så langt kommet  med noe som er bedre eller mer ferdig.  Statoil var også kommet langt i planleggingen av et pilotanlegg i Maine, men trakk seg pga. for usikre politiske rammebetingelser.  De bombesikre politiske rammebetingelsene kunne en fått her i Norge - hva gjør vi ut av de nye mulighetene?

Mange tror vindkraft ikke er noe å satse på, særlig ikke til havs. Det er jo generelt ikke av de mest konfliktfrie energiformene, og bunnfast havvindkraft krever ganske grunt vann, noe som lett kommer i konflikt med fiskerier, iblant også med fugletrekk, rekreasjon og turisme.  Grunnene ligger ofte langt fra eksisterende avtakere og overføringslinjer, og vindforholda er ikke alltid optimale. Dermed blir prosjektene vanskeligere og dyrere enn om en kunne stått friere med plasseringen - som en kan ved flytende havvind.   På tross av at flytende havvind har så mange fordeler, er det få som har gjort storstilte forsøk på å utnytte dem.  Det har nok med tre ting å gjøre:

1. Det er først nå at vanlig landbasert vindkraft begynner å bli en moden teknologi, og en er nødt til å løse de enklere problemene først. 
2. Kostnadene ved å utvikle konseptet er store. Hywind med 2.3 MW turbin kosta ca 400 mill kr å sette i drift, til jamføring regner en 8-10 mill kr/MW for nye turbiner i dag, og turbinkostnaden er vanligvis en betydelig del av den totale utbyggingskostnaden.  Det er ikke lett å få god finansiering av utvikling, Enova bidro f.eks. ikke med mer enn ca 60 mill til Hywind.
3. Snusfornuftige økonomer insisterer på at de billigste prosjektene må realiseres først, strategiske investeringer har mange problemer med å forstå.  Mens det er ganske sikkert at flytende havvind kan kommersialiseres rimelig fort, er det ingen som kan si når eventuelle investorer kan regne med å begynne å få igjen pengene sine - bare at det er endel år.

Kostnader pr kWh for ny kraft i USA 2018, estimert 2013 [EIA2014_1]

I tillegg kommer at Norge i snitt har et (lite) kraftoverskudd etter at sertifikatmarkedet kom i gang, slik at energiprisene holdes nede, og avsetning av større porsjoner ny kraft med rimelig lønnsomhet slett ikke er garantert.  Samtidig har Staten holdt fornybarinvesteringene under streng kontroll, mens Statoil (til de private aksjonærenes fortvilelse) har fått lov investere ca 120 mrd kr årlig i fossilprosjekter.

Men landbasert vindkraft er nå fullt konkurransedyktig med hva som helst som ikke subsidieres i USA, og hvis mønsteret fra utviklingen av oljeutvining til lands og offshore  følges, er det bare tidsspørsmål før offshore vind melder seg på i konkurransen.

Norge kan få en utløsende rolle

Norge har en kjempesjanse til å spille en tilsvarende utløsende rolle for kommersialiseringen av flytende havvind som EU, og især Tyskland, med sine støtteordninger har hatt for kommersialiseringen av solceller.  Det krever ikke svært mange milliarder, og trenger ikke pågå over lang tid, men det må satses målretta og tungt nok.  Støtten kan f.eks. gis som direkte prosjektstøtte slik som Hywind fikk fra Enova, pluss en tidsavgrensa feed-in-tariff som sikrer nedbetaling av anleggene på rimelig tid.  120 mill dollar er nevnt som kostnaden for 12-15 MW-anlegget som var planlagt i Maine, kanskje snakker vi om ca 50 mill/MW i de første norske vindparkene.  Dette er i så fall ca  50% høyere enn Sheringham Shoal, der Statoil og Statkraft gikk inn med 5 mrd hver for en vindpark på ca 317 MW. (Ca 1.1 TWh/år produksjon.) Til og med om en trår til og temmelig snart bygger noe i helt full skala, 1000 MW (= 1GW, gir ca 3.5 TWh/år), så er det ikke store investeringer i forhold til de totale fossilinvesteringene i Norge.  Det smarteste er trolig å utvikle konseptet gjennom en serie av stadig større vindparker, i tettest mulig rekkefølge, slik at en kan utnytte erfaringene så fort de gjøres.  Ikke som med Hywind, 4-6 år seinere.

Og Norge har avsetningsmuligheter.  Den vedtatte elektrifiseringen av Utsira-feltene antas å kreve 1.5-2 TWh/år, og kan i sin helhet dekkes av flytende havvind - hvis vi vil. Reguleringen mot norske vannmagasiner vil trolig kunne kjøres helt uten pumpekraft, ettersom havvindkrafta kommer i størst doser når det er ganske stort kraftforbruk i Norge.  Det er mange grunner til å dekke det meste  av Utsira-kraftbehovet gjennom en serie Hywind-pilotprosjekter, men så langt har det vært politisk uvilje mot å ta nødvendige grep.  Dette er både korttenkt og dumt, for den totale kostnaden ved å elektrifisere Utsira med flytende havvind er forsiktig sagt overkommelig, samtidig som de strategiske vinstene ved å kjøre et slikt løp kan bli svært store.  Hvis en derfor gjør en enkel langtids beregning av forventa tap/vinst, kommer en ut med betydelig overskudd, fordi oppsida er så mye større enn nedsida.




Mange flytende havvind-prosjekter underveis

Samtidig er ikke tidsvinduet for de helt store internasjonale mulighetene nødvendigvis så stort: I Maine ble en 1/8-skala prototyp satt i drift i mai 2014, og det kan bli et fullskala-prosjekt der allerede i 2017 - i stedet for det Statoil trakk seg fra.  I Portugal kjøres et prosjekt "WindPlus" med midler fra EU-kommisjonen, med en 2 MW turbin i drift sida 2012, en "pre-commercial" fase 2 vindpark med 27 MW installert, og endelig en fullskala park med 150 MW kapasitet.

Pilot-turbinen i WindPlus-prosjekte utafor Portugal

Japan er kraftig på hugget for å erstatte både egen atomkraft og fossil energiimport, og Fukushima-katastrofen har endra holdningene til vindkraft - både land- og havbasert.  Det er derfor ganske mye symbolikk i den flytende 2 MW-turbinen som sida november 2013 har produsert rein kraft ca 20 km fra land ved Fukushima, og som nå skal følges opp med en test-turbin på hele 7 MW.  Det fjerne målet er en 1 GW vindpark i området - da begynner en så smått å nærme seg de 4.4 GW som Fukushima-kraftverket produserte. 

Fornybar flytende framtid i Fukushima, 2 MW pilotturbin

Ved Kabashima, på Goto-øyene i Sørvest-Japan har det også vært en 2MW vindturbin i drift sida oktober 2013, og organiseringen av prosjektet bør være en tankevekker for Norge: Mens Statoil kjører Hywind-utviklingen stort sett helt på egen hånd, med andre firmaer (f.eks. Aibel) som underleverandører, drives prosjektet ved Goto-øyene av et konsortium med entreprenørselskapet Toda, Fuji avdeling tungindustri, universitetet i Kyoto og det japanske havforskningsinstituttet i spissen.   Med slik tyngde og stabilitet bak, kan en også få rask framdrift om det trengs:  Fra første halv-skala 100 kW pilot i juni 2012 til 2 MW fullskala-piloten gikk det altså bare 16 måneder. 

Samtidig ligger det ikke an til at disse andre prosjektene vil kunne skaleres opp til lave kostnader før om endel år, og derfor er det svært ulike meninger i Japan om hvor mye og fort en eventuelt skal satse - det vil nok ta tid med større prosjekter. Uten den  vellykkede Hywind-piloten er det ikke sikkert Japan hadde satt i gang med sine "kopier", og når det gjelder oppskalering og kommersialisering kan norsk teknologi og know-how også gi et stort bidrag til å skynde på.  Flytende havvind kommer uansett, men 5-10 år fra eller til gjør temmelig stor betydning for verden.  Dette betyr at både når det gjelder våre egne kommersielle muligheter og vår evne til å påskynde fornybaromleggingene, er det vesentlig å handle nå.

 
Det norske smelteverk-konseptet

Norge bruker ca 19 TWh/år på å produsere ca 1.2 mill tonn aluminium (Al), det var ca 2.4% av verdensproduksjonen på 50.6 mill tonn i 2013 , og sammen med vannkraftbasert produksjon i andre land, (bl.a. Island, Canada, Sør-Amerika), den desidert grønneste delen ev denne produksjonen.  Tidligere var vannkraftandelen i verdensproduksjonen på 50% eller mer, men sida 2005 har verdensproduksjonen økt med ca 64%, og  nesten hele økningen økningen er dekket med kullkraft, slik at fornybarandelen nå er nede i ca 35%. [WorldAluminium2014_1]  Kullkraftbasert produksjon gir utslipp på 15-16 tonn CO2/tonn Al, det er ca 12-13 ganger så mye som utslippene ved den norske produksjonen. [AluminAus_1]  

La oss tenke oss at vi over en periode flerdobler produksjonen, til f.eks. 13 mill tonn, eller ca 25% av verdensproduksjonen.  Denne produksjonskapasiteten ville ellers etter alt å dømme blitt dekket opp med kull, dermed spares verden for ca 170 mill tonn CO2-utslipp, eller mer enn 3 ganger de norske utslippene.

Til dette trengs i størrelsesorden  130-140 TWh ny fornybar strøm - lar det seg gjøre?   Umulig, og uansett helt idiotisk økonomisk, vil vel svært mange si?  Helt sikkert?  Vi skal se mer på hva som er "realistisk" økonomi seinere, her skal vi drøfte mulighetene.

Årdal, med Hydro Aluminium som dominerende bedrift

Det tradisjonelle norske smelteverk-konseptet har vært basert på en eller flere vannkraft-stasjoner med tilstrekkelig magasinkapasitet for jamn tilførsel over året, et industristed i nærheten og enkle utskipingsmuligheter.  Kraftforedlende industri tok lenge ved den største delen av norsk vannkraft, det gjør den ikke lenger. De 25-30 TWh som brukes nå, er mindre enn 1/4 av normal årsproduksjon.

Bortsett fra at industristedene innenfor dette konseptet gjerne skulle hatt flere bein å stå på,  strandet videreutvikling på mangel på ny vannkraft å bygge ut, samt hardere konkurranse om den som var tilgjengelig.  Vi hører ennå ekkoet av kraftkonkurransen i protestene mot utenlandskabler for mer effektiv kraftutveksling, men denne formen for isolasjonisme er en særintessekamp som den aktuelle industrien og deres ansatte over tid er dømt til å tape.  For sitt eget beste bør de også tape - for over tid, har det gått omtrent like mye kraft hver vei i Norges utenlandsforbindelser. Og når ikke regulerbar fornybarkraft vil strømme på stadig oftere og i stadig lengre perioder, vil det med ethvert fornuftig kraftregime i Norge gå mye mer kraft til oss enn fra oss.  Typisk vil Norge kunne ta ved en mindre del av stor overkapasitet på dagtid, fra europeiske solceller og til dels vindkraftverk, og bidra til å dekke et langt mindre effektunderskudd om natta.  EU er i ferd med å bygge opp ei stor effektbombe i fornybarkapasiteten, og det vil være lønnsomt å bidra til at den håndteres.  

Stor produksjon, beskjeden sysselsetting i Årdal i dag

Dette fornybaroverskuddet vil i noen grad kunne brukes til å revitalisere det klassiske norske smelteverk-konseptet, men omfanget kan ikke bli veldig stort.  Det er også delvis avhengig både av at det bygges opp en god del ny pumpekraftkapasitet, og en kraftig økning av overføringskapasiteten til Europa.  En vil også måtte konkurrere om overskuddskraften med andre formål, f.eks. hydrogenproduksjon.  Opprinnelig hadde konseptet stor betydning for sysselsettingen, slik er det ikke lenger. Ikke engang om en får med videreforedlingsindustri (f.eks. lage aluminiumsfelger), kan en regne med at virksomheten kan dekke det meste av behovet for arbeidsplasser.  Og salgsverdien av norsk aluminiumsproduksjon er i dag i størrelsesorden 10-20 mrd kroner.  Mens f.eks, vårt årlige uttak av Oljefondet er ca 150 mrd kr.




Det norske smelteverk-konseptet, versjon 2
 
Det er tid for versjon 2 av konseptet.  Her har vi fortsatt et smelteverk, ved eller nær kysten, men det skal ikke ha monopol på tilgjengelig kraft. Det skal kunne dele med andre industriforetak/bedrifter i omegnen. (Ikke andre steder i landet.) Vi har fortsatt ett eller flere vannkraftverk med magasiner, men disse er lagt opp primært for å håndtere pumpekraft, og ikke nødvendigvis dimensjonert for sesonglagring.  De er optimalisert for minst mulig tap i en pumpesyklus.  Den dominerende kraftkilden er en flytende offshore vindpark 2-30 km til havs, men  både lokal gasskraft og  kraftutveksling over strømnettet kan bidra til balansering.    Gasskraften kan jo godt være klimanøytral, basert på en blanding av biogass og hydrogen.

Fordi ressursgrunnlaget ikke er noen praktisk begrensning i dette konseptet, bør det dimensjoneres ut fra optimale skalafordeler.  Det kan f.eks. godt bety at en bruker 3 TWh/år til aluminiumsproduksjon.  Med 10 kWh/kg, som Hydro håper å oppnå (idag brukes ca 12 kWh/kg i ny produksjon i Norge)  [Hydro_1], blir det 300 000 tonn.  En flytende vindpark med 50 stk 20 MW-turbiner kan holde som kraftkilde, det svarer til drøyt 3 ganger produksjonen på Sheringham Shoal (318 MW effekt, 10 mrd investering).  [lorc_1] Hvis flytende vindkraft kan bringes ned til kostnadsnivået på Sheringham Shoal (ferdig 2012), snakker vi om ca 30 mrd på kraftsida i konseptet, men det kan ta noe tid før en er kommet dit. En ukjent faktor, er hvor mye kraft som vil gå tapt ved pumping og lagring - det kan dreie seg om ca 20% tap på drøyt halve produksjonen, altså 10-15% av årsproduksjonen. 

Et slikt konsept kan neppe noen gang bli lønnsomt dersom en setter kalkulasjonsrenta på vanlige nivåer, som 4-8%.  Det vil heller ikke være attraktivt for et noenlunde dynamisk selskap å binde opp store mengder egenkapital på lang sikt og med svak forventa avkastning, men det er heller ikke nødvendig.  I dag kan en låne penger til 1-2% rente om sikkerheten er god, og da kan et slikt konsept over tid bli ganske så lønnsomt  Den gode sikkerheten kan typisk Staten bidra med, og med dagens teknologi, er risikoen svært lav når energien er garantert avsetning til en gitt pris.  Siste 15 år har spotprisen på et tonn aluminium svingt mellom ca USD 1250 og 2850, altså i området 8000-18000 kr [IndexMundi], og med et lavt rentenivå, bør det være mulig å markedsregulere seg unna det meste av de laveste prisene. Hvis vi regner med 13000 kr/tonn, gir det salgsinntekter på 3.9 mrd.  Hvis vi setter akseptable utgifter høyt, til 3.7 mrd, og energikostnadsandelen på 35% (energi står normalt for 20%-40% av kostnadene), så kan det betales ca 1.3 mrd for strømmen, altså ca 43 øre/kWh.

Energibruk i norsk industri 2003-2013

Dette er langt over de gjennomsnittlige kostnadene den norske metallindustrien hadde i 2013, som ifølge SSB var ca 24 øre/kWh.  Men i dette beløpet inngår både tilfeldig kraft, kull og endel biomasse, så den vanlige kontraktsstrømprisen kan ha vært endel høyere.  Metallindustrien kjøpte inn ca 24.2 TWh elektrisk kraft og 4.7 TWh kullprodukter.  Med et totalforbruk på ca 78 TWh, derav 42.8 TWh strøm og ca 4 TWh fra biomasse og avfall, var fornybarandelen i norsk industri og bergverk ca 60% i 2013.    [SSB2013_energi_1]


Hvis rentenivået blir lavt og lånekapitaltilgangen god en lengre periode, det ikke blir noe priskrakk for aluminium, og utbyggingskostnadene for flytende havvind kan reduseres ned til nåværende nivå for bunnfaste installasjoner, så kan konseptet være liv laga uten annen subsidiering enn tidsavgrensa feed-inn-tariffer.  Men det er mange grunner til å legge i nødvendig subisidiering/garantier for å utvikle det og prøve det ut.  Dette kan nemlig gi et svært godt utgangspunkt for næringsutvikling i Nord-Norge. 

For en 1 GW vindpark med 30 mrd anleggskostnad, 20 års nedbetaling og 1.5% rente, trengs det kraftsalg på 1.75 mrd pr år for å betjene kapital- og driftsutgiftene, eller drøyt 60 øre/kWh levert til forbruk.  Dette er i utgangspunktet altfor mye for et aluminiumsverk, som i dagens situasjon kanskje ikke ser seg i stand til å betale særlig over 35 øre/kWh.  Men samtidig ser vi fra anslaget på faktisk betalingsevne at en feed-in-tariff i størrelsesorden 15 øre/kWh vil kunne rekke et godt stykke på vei, alternativt kan en gi prisgarantier/miljøsubsidier for det ferdige produktet.  Vi skal også nedenfor se litt mer på dagens prisnivå for aluminium, som ikke er miljø/klimamessig bærekraftig.



Kostnadsutviklingen for vindkraft

Kostnadene for landbasert vindkraft i USA gikk i tidsrommet 1990-2012 ned fra ca 55 cent/kWh til ca 4-5 cent/kWh
[Denverpost2013], mens installert effekt økte fra 0 til over 60 GW.  I september 2014 var hele 13 GW under installasjon i USA (mot ca 5 GW i Europa) [EWEA2014_1], og det høye utbyggingstempoet gjennom flere år kan tidvis ha redusert takten i kostnadsreduksjonene. Likevel indikerer data fra det amerikanske energidepartementet av vindkraftkostnadene ble omtrent halvert mellom 2009 og 2014 [AWEA2014_1].   Og for kraft levert fem år fram, i 2019, ligger landbasert vindkraft nå på andre plass etter optimalisert naturgass, men foran subsidiert kjernekraft.[EIA2014_1].

Situasjonen er liknende i Europa, men etter hvert som vindkraft blir konkurransedyktig uten subsidier, er det uklart hvordan kostnadene vil utvikle seg for den landbaserte vindkraften.  Det som regnes som mer sikkert, er at  offshore vindkraft vil få kraftige kostnadsreduksjoner, ikke minst ved at turbinstørrelsen økes fra 3-4 MW i dag opp mot 10 MW og mer. Bransjen regner med at totale kostnader for offshore vind, inklusive  operasjon og vedlikehold, var ca 5.4 mill Euro/MW i 2012. Det stipuleres en reduksjon på ca 30% fram til 2020, det gir i så fall kostnader på ca 31 mrd kr/GW i 2020. Sida turbin og tårn mv utgjør bare ca 25% av totalkostnaden ved offshore vind, er det klart at både tekniske, økonomiske og samfunnsmessige lokale og nasjonale forhold kan få stor betydning for kostnadsbildet [Berger2013]. 

Flytende havvindturbiner av Hywind-typen trenger ikke nødvendigvis være dyrere enn bunnfaste installasjoner når teknologien er optimalisert. Fordi en er mindre avhengig av grunner og kan plassere friere ut fra nett-tilgang og vindressurser, vil kabling og vindforhold kunne gi bedre økonomi for mange av de flytende installasjonene.  Trolig vil også flytende anlegg kunne standardiseres mer enn de bunnfaste installasjonene, det gir større muligheter for skalafordeler og serieproduksjon.  



Hva er de reelle kostnadene ved tungindustri?

Vi har sett at det i dag ikke er mulig å utnytte de norske havvindressursene til å kutte i klodens CO2-utslipp så det monner uten betydelige subsidier, og at det vil kunne ta mange år før kostnadene er nede på et nivå der det er god lønnsomhet, gitt dagens priser. Vi har sett på aluminium, men det samme gjør det stort sett gjeldende over hele fjøla for metaller og kjemiske produkter.

Slike produkter har også i størst grad ført til "karbonlekkasjer". Mye av EUs produksjon er f.eks. blitt flyttet til land uten karbonavgifter, der fossil kraft kanskje blir subsidiert.  Men dermed reflekterer produksjonskostnadene på ingen måte de miljømessige skadevirkningene.  CO2-avgifter burde trolig ligge på minst 3-400 kr/tonn.  Det ville øke produksjonskostnadene for aluminium med minst 3-4000 kr/tonn, og med tilsvarende prisøkning på ferdig produkt, ville ikke offshore vindkraft være så dårlig alternativ lenger.

Når en skal vurdere den samfunnsøkonomiske lønnsomheten ved fornybarprosjekter, er det de reelle kostnadene som gjelder. Og en rik stat som den norske kunne med fordel gått inn med garantier for endel av gapet mellom den reelle lønnsomheten og det som lar seg realisere i markedet.  Det ville nemlig føre til mer riktige langsiktige investeringer, og en mye bedre utnyttelse av vårt potensiale for å bidra til en bærekraftig verden.



Norge og flytende havvind:  Beretninger om sløvhet

Det er iallfall ikke norske politikeres skyld at Hywind fortsatt holder oss helt i fronten på flytende havvind.  Neppe Statoils heller, for dette var jo et Hydro-prosjekt.  Men Statoil har i det minste holdt liv i og smått om senn utvikla prosjektet, slik at pilot-vindparken nå endelig kommer - i Skottland.  Ola Borten Moe (sikkert med full støtte fra regjeringssjef Jens Stoltenberg) demonstrerte et av nyere tids klareste eksempler på anti-strategisk tenkning da han rett og slett avviste havvind som aktuelt satsingsobjekt:  Det var for dyrt.
– Men det er jo lønnsomheten. Vi trenger virkemidler for å få ned prisen på vindmøller til havs, og der tenker jeg at vår rolle blir å bidra til teknologiutvikling.
  [Aftenbladet_borten_2011]  Riktignok ble det kjørt konsekvensutredninger og gjort endel andre pliktøvelser, men den enorme satsinga på olje- og gassutvikling ga absolutt ikke noe rom for fornybart til havs i Norge.

Dermed ble det et nesten pinlig eksempel på soving i timen da Energi 21, Norges nasjonale satsing for forskning, utvikling og kommersialisering av ny klimavennlig energiteknologi i sitt strategidokument fra april 2014, foreslo å «utvikle et fullverdig demonstrasjonskonsept med anslagsvis 4 nye turbiner for flytende vind rundt den ene eksisterende HyWind-turbinen».

Jo, takk svarte Statoil, men demonstrasjonsfasen er for lengst forbi, og første pilot-park er  snart ferdig prosjektert i Skottland, så vi har ingen planer om å utvide Hywind-konseptet i Norge per i dag.  Men pressetalsmann Morten Eek i Statoil syntes jo det var bra at Energi 21 signaliserer ønske om mer arbeid med flytende vind også i Norge:   

–  Vi trenger mer konkurranse og utvikling av flere typer flytende vindkonsepter både i Norge og andre steder, fordi det raskere bringer ned kostnadene og styrker mulighetene for et kommersielt marked for flytende vind.

Og Intsok, bransjeorganet som profilerer norsk leverandørindustri til olje og gass i utlandet, uttalte at de ikke så synergier mellom havvind og olje- og gassvirksomhet.

– Svært få av våre partnere satser innenfor dette området og de få som er der som leverandører utrykker at de ønsker å forlate denne lite lønnsomme næringen, skrev administrerende Intsok-direktør Sjur Bratland i et brev til Olje- og energidepartementet.

Direktør Lene Mostue i Energi 21 kommenterte denne holdningen:
-Det er veldig mange av havvindleverandørene som kommer fra olje- og gassnæringen. Men så lenge olje- og gassbransjen går så det suser, er det en utfordring for havvindkraften, siden de har helt andre marginer.  [tu_hywind_2014_1]



Flytende havvind vil komme uansett, men somling er den dummeste opsjonen vår nå

I forhold til behovet for rask reduksjon i klimagassutslipp, er de siste åras enorme norske innsats i leiting og feltutvikling i det store og hele en feilinvestering.  Så viser det seg nå at også økonomisk går dette dårlig rundt, og etter hvert kan tusenvis av fossilbaserte arbeidsplasser ryke fordi en har satsa hele kapitalen i en solnedgangsnæring.

Det norske økonomiske systemet tar tydeligvis ikke til vettet på egen hånd, og det ligger an til mye mer norsk sløvhet og somling.  Statoil kan bli akterutseilt etter hvert som havvind-satsingene verden over kommer i siget, og vi kan gå glipp av store muligheter for norske bærekraftige arbeidsplasser.  Dermed trengs det folkelig mobilisering og engasjement for at vi går denne veien tidlig, og bidrar til å klargjøre den for andre.  Sysselsettingseffektene er store, både på kort og lengre sikt, sjøl om antallet arbeidsplasser i kraftforedlende industri er begrensa.





Referanser
  
[Aftenbladet_borten_2011] http://www.aftenbladet.no/energi/klima/Borten-Moe-For-dyrt-med-havvind-1842103.html
[AluminAus_1]   http://aluminium.org.au/climate-change/smelting-greenhouse-performance
[AWEA2014_1] http://www.awea.org/MediaCenter/pressrelease.aspx?ItemNumber=6904
[Berger2013] http://www.rolandberger.com/media/pdf/Roland_Berger_Offshore_Wind_Study_20130506.pdf
[Denverpost2013] http://blogs.denverpost.com/thebalancesheet/2013/09/18/wind-and-solar10917/10917/
[EIA2014_1] http://www.eia.gov/forecasts/aeo/electricity_generation.cfm
[EWEA2014_1] http://www.ewea.org/press-releases/detail/2014/07/14/49-gw-of-new-offshore-wind-capacity-under-construction-in-europe/
[GWEC_1] http://www.gwec.net/wp-content/uploads/2013/09/The-Next-Wave-9-2013.pdf
[Hydro_1] http://www.hydro.com/no/Hydro-i-Norge/Var-virksomhet/forskning-og-utvikling/-Energireduksjon/
[IndexMundi] http://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=aluminum&months=180
[lorc_1] http://www.lorc.dk/offshore-wind-farms-map/sheringham-shoal
[SSB2013_energi_1] http://www.ssb.no/energi-og-industri/statistikker/indenergi
[tu_hywind_2014_1] http://www.tu.no/kraft/2014/04/11/energi-21-vil-ha-hywind-til-norge
[WikiEnAlum_1] http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium
[WindPower2014_1] http://www.windpowermonthly.com/article/1228423/japan-plays-long-game-floating-technology

[WorldAluminium2014_1]  http://www.world-aluminium.org/statistics/primary-aluminium-production/#histogram
             

    
  

  

  




    
  

Klimafornekting light - offisiell norsk politikk

Vi har lett for å prøve å vri oss unna det ubehagelige eller truende. Kanskje ikke ved å fornekte det totalt, men f.eks. bagatellisere det, skyve det foran oss, vri på det. Så ubehaget blir mindre, og vi fortsette med å skyve det foran oss.

Fra IPCC AR5. Strålingsoverskuddet til jorda er ca dobla hvert 30 år

Som risikohåndtering, kan slik rasjonalisering være svært lite rasjonell, og klimaproblemene er et ekstremt klart (og trist, vil mange si) eksempel på dette. I over 100 år har det vært vitenskapelig klart at klimagassutslipp kan ha de ødeleggende virkningene som vi nå ser klare omriss av, og den eneste rasjonelle vinklingen da, er "føre var". Akkurat det de fleste gjør når de kjører på en ukjent vei med mange mulige faremomenter: Sett ned farten. For klimagasser blir det å holde utslippene lave helt til en eventuelt har fått belegg for at de ikke er så farlige.


Dette er jo ikke relevant for de reine klimafornekterne, for de bare påstår at dette belegget fins, ingen fare, punktum. De er en seigliva, men utdøende rase, og fornektelsen fører til skivebom på skivebom når det gjelder forutsigelser (prognoser) om temperaturutvikling mm.- uten at det bryr dem noe særlig. Velkjent psykologi ved fortrengninger. Og til deres forsvar: Over 90% av oppvarmingen går i havet, lufttemperaturen på jordoverflata øker svært ujamt og temmelig langsomt - FNs klimapanel (IPCC) har tidligere anslått en for rask økning. Målt ved forskjellen på jordas tilførte og avgitte effekt, går oppvarmingen vel så raskt som IPCC anslo den gangen, men det drøyer altså før det gir seg utslag i lufttemperaturer.

"Togradersmålet" : Oppvarming skjer, men vi har jo så god tid

De som derimot lever og formerer seg i beste velgående, og med den største selvfølgelighet setter premissene for den offenlige diskusjonen, er de vi kan kalle "klimafornektere light". Menneskeskapt global oppvarming godtas som et faktum og et mulig kjempeproblem - på sikt. I aktuell politikk får hensynet til profitt og forbruk stadig lov å trumfe de store grepene som trengs. Det underliggende budskapet som folk blir sittende igjen med, er at dette ikke er så farlig, og vi har god tid.

"Togradersmålet" og måten det brukes på, er klimafornekting light i et nøtteskall. Vi forledes nemlig til å tro at bare vi holde oppvarmingen innafor to grader, så blir det ikke så ille, og vi kan i grunnen holde oss på oljedopet ganske lenge, bare vi når togradersmålet sånn noenlunde. Togradersmålet gir en stående utvinnings- og utslippstillatelse, og så lenge vi har olje og gass som er "reinere" enn det verste (brunkull og sånt), så trenger ikke vi bry oss om at ikke alle kan gjøre som oss - det kan jo ikke de miljøsvina få lov til.

Utslipp "i tråd med" togradersmået forutsetter sensitiviteten=3. Den kan være langt større.

Det er mange grunnleggende problemer med togradersmålet. Det viktigste er jo at ingen veit hva to graders oppvarming innebærer over tid, så det er fullstendig ubrukelig i en føre-var-sammenheng. Det er mye som tyder på at Grønlandsisen vil smelte ned på mindre enn 2 grader - faktisk kan det hende vi allerede er forbi point of no return når det gjelder den. Og alle ekstremutslagene vi allerede ser, før oppvarmingen er halvveis til 2 grader, gir grunnlag for å anta at 2 grader vil gi effekter vi på forhånd hadde erklært for helt uakseptable. Det viktigste med togradersmålet er at det er et enkelt mål alle kan enes om, fordi det er omtrent umulig å argumentere noenlunde saklig for at oppvarmingen kan slippes enda lengre. Så det er brukelig til noen formål, men hvis vi gjør det til retningsgivende for oss sjøl, driver vi altså med klimafornekting light.


Utslippsreduserende brenning av norsk gass

Så lenge en fornekter at de totale utslippene allerede kan ha gått for langt, og skiter grundig i føre-var-prinsipper, kan en i beste Statoil-ånd påstå at Norge gjør miljøet og verden en tjeneste ved å tappe ut og brenne opp norsk olje og gass så fort som praktisk mulig. Alternativet er jo fossiler som gir større utslipp. Og fullrensing av CO2 er både dyrt, vondt og vanskelig, har vi sett.

Dette er flerdobbelt feil. Det eneste reelle alternativet er fornybar energi, energisparing og energieffektivisering. Kanskje også fullrensing av CO2. Tilførsel av norsk fossilenergi gir ingen garanti for at en ikke også kjører videre med kullkraft, det har vi sett gang på gang i Europa. Videre fins det nå et fossilkraftverk med fungerende fullrensing, men det er ikke månelandingen på Mongstad. Det er et kanadisk kullkraftverk.

Når en er klimafornekter light, er det heller ikke så farlig om et tiltak er ganske nytteløst i praksis, når det er vakkert og effektivt i teorien. Derfor er det fortsatt norsk politikk å bruke kvotehandel som viktigste - og helst eneste - virkemiddel i Europa, sjøl om dette kvotemarkedet i dag har som hovedeffekt å gjøre noen spekulanter rike. (Naturkraft hadde lenge en viktig inntektskilde i å selge gratiskvotene en var tildelt for norske gasskraftverk, fordi det så ofte ikke lønte seg å lage norsk strøm av gassen.) En kan ikke se bort fra at kvotehandel i kombinasjon med andre tiltak kan være et brukbart virkemiddel, men som eneste/viktigste tiltak, har det demonstrert sin udugelighet ganske ettertrykkelig. Det har vært et nyttig redskap i hendene til økonomiske "forskere" som har kunnet "bevise" at støtte til fornybar energi er unyttig eller direkte skadelig. For det vil bare skyve kvoteprisen nedover og forbruket oppover, og dermed kan vi være verre ute enn før. På dette feltet kommer et av fornekter-trekkene veldig tydelig fram: En skygger helt unna spørsmålet om hvor mye det som en påstår, stemmer i praksis.

I en kortere periode kan jo fornybarsubsidier redusere kvoteprisen noe, men de vil gi den et permanent press oppover over tid, fordi ny fornybar energi reduserer kvotemengden ved seinere tildelinger. Og sammenbruddet i det europeiske kvotemarkedet er altså ikke fornybarsubsidienes skyld, det er de dårlige tidene. Effekten av mer fornybart over tid er å gjøre fossilt mindre konkurransedyktig, og dette er nok ikke minst bakgrunnen for at Statoil, med eiernes velsignelse, har brukt noen millioner på å delta i småguffent lobbyarbeid i Brussel.

Økonomisk fundamentalisme: «Kostnadseffektivitet»

Hvis klimaproblemet er virkelig truende, blir estimering av den totale kostnadseffektiviteten av ulike tiltak meget vanskelig. Vi kan ha et tiltak med teoretisk sett svak kostnadseffektivitet, slik endel mener gjelder grønne sertifikater, men som er praktisk gjennomførbart med ønskede resultater korte, gitte tidsrom. F.eks. at det felles svensk-norske sertifikatmarkedet nå skaffer fram ca 26 TWh ny fornybar energi. Er dette dårligere enn et tiltak som kvotehandel, som kan være teoretisk billigere og bedre, men som både har en elendig track record, og et langt og usikkert tidsperspektiv.

Risikosoner: Med dagens 400 ppm CO2 kan togradersgrensa være passert.

For ei rekke økonomer som skjeller ut de grønne sertifikatene, er svaret et klart ja. Men modellene de går ut fra, kan umulig reflektere virkeligheten særlig presist, for det er ganske uinteressant om en teoretisk sett kunne nådd fornybar-mål noe billigere når alternativet som vi har sett i praksis er at de ikke nås i det hele tatt. Ikke minst kan det bli svært dyrt når det fundamentalistiske fokuset på "kostnadseffektivitet" fører til at ting ikke blir gjort i tide.
Dermed ligger det en betydelig del klimafornekting light i det enøyde fokuset på kostnadseffektivitet, og ved at en neglisjerer de fysiske forutsetningene, blir politikken ikke kostnadseffektiv i praksis i det hele tatt. Hvis somling f.eks. gir oss en meter ekstra havnivåstigning i forhold til hva som kunne vært oppnådd, er det ganske dyrt.

En kan ikke se isolert på sånne forhold: Hvis f.eks. EU/EØS-området får rask skikk på sine utslipp, kan en føre en tøff politikk overfor resten av verden, og dermed kan fornybarovergangen som skjer i EU få en global betydning som går langt utover utslippsreduksjonene. Men dette handler mye om politisk dynamikk, som vanskelig fanges opp i økonomiske regnemodeller - uten at fundamentalistene tar høyde for at de bommer på politikken.

Referanser

http://www.realclimate.org/index.php/archives/2013/10/the-evolution-of-radiative-forcing-bar-charts/
http://www.skepticalscience.com/climate-sensitivity-advanced.htm

Publisert i Sentralposten 2-2014

CO2-avgifter: Når forurenseren skal betale for seg

NB! Dette innlegget legges ut som kladd, for å kunne brukes så fort som mulig.  Det vil bli utvidet og korrigert, og referenser bli tilføyd 20141011 tay

"Polluter pays" - forurenseren skal betale, er et lurt prinsipp. Som har fungert svært godt når det har blitt brukt.  Det fører nemlig til ansvarliggjøring, og faren for å møte et direkte erstatningsansvar har vist seg å være mye mer effektivt enn f.eks. kostnads/nytte-analyser som vil svare på hvor mye det "lønner seg" å forurense eller ødelegge.

Slike kostnads/nytte-analyser viser seg nemlig svært ofte å gi helt andre resultater når de gjennomføres i etterkant enn når de brukes som beslutningsgrunnlag i forkant eller underveis.   Kostnadene blir ofte vurdert annerledes med tida, f.eks. legges det gjerne mer vekt på helse og miljøkvaliteter etter hvert som kunnskapsnivået øker.

Og når tiltak for å hindre forurensning eller rense utslipp er innebygd i planleggingen av produkter, prosesser og utbygginger, blir de som regel mye rimeligere enn det kan se ut som når en står overfor et akutt problem og skal vurdere om/hva som eventuelt skal gjøres  med det.  Ikke minst er det "An ounce of prevention is better than a pound of cure"-effekten som gjør seg gjeldende.  Å bruke en prosess som ikke involverer kvikksølv er for eksempel ofte langt mer kostnadseffektivt enn å trekke inn kvikksølv, og så slite med beskyttelse og rensing.

Nytten ved utslipp overvurderes i forkant

Det verste med kostnads/nytteanalyser er likevel at nytten ofte overvurderes voldsomt i forkant.  Ut fra en historisk sammenheng mellom fossil energibruk og velstand, regner en for eksempel med at utfasing av fossile energikilder må ha en kraftig negativ velferdseffekt, og at nye utvinningstiltak derfor må være meget positive. En tror også ofte at industrianlegg med store miljøkonflikter er nødvendige, men hvis planene stoppes, så viser det seg at den aktuelle nytten kan oppnås med langt lavere skadevirkninger på andre måter. Dette gjelder også mange fornybare tiltak, som foreslåtte vindparker i naturreservater, hensynsløse kraftutbygginger i utsatte vassdrag etc.

Historisk har mange miljøkrav blitt møtt med protester og påstander om enorme kostnader, mens analyser i ettertid ofte har vist meget høy samfunnsmessig lønnsomhet av tiltakene (eksempler i M Grubb, Planetary Economics).  Disse erfaringene tilsier at en bør være varsom med økonomiske begrunnelser for miljømessig problematiske beslutninger .

Det som gjør saken enda verre, er at det i de de mest kritiske tilfellene ikke er mulig å gjennomføre en presis kostnads/nytteanalyse etter økonomiske kriterier. Det er nemlig verken mulig å gi akseptable anslag på framtidige preferanser (arbeid ifm.  kritikk av Stern-rapporten) , eller ta adekvat høyde for  svært alvorlige utfall med liten sannsynlighet (Marty Weitzman).

Nicolas Stern har blitt faglig kritisert både for "Stern-rapporten"  fra 2007 og New Global Economy-rapporten fra 2014 (Richard Tol).  En hovedinnvending er at med høyere, kritikerne mener "rimelig", nedskrivningsrate(discount rate), så blir  både skadevirkningene langt mindre og tiltakene dyrere.  Men det er svært mange, og stadig flere,  grunner til å operere med lav nedskrvningsrate, og dessuten er det som nevnt vist at det ikke finnes noen "riktig" verdi for en slik rate.

Økonomifaget kan ikke gi klare svar på hva klimautslipp bør koste

Sjøl om det ikke fins endelige svar på "polluter pays"-problematikken basert på økonomi, vil ulike forutsetninger gi svar som illustrerer deler av kostnadsproblematikken.  Estimatene varierer vidt, særlig i området $20-$120/tonn CO2.  Den norske CO2-avgiften på ca 0.30-0.90 kr/l svarer til $12-$36/tonn.   EUs kvotepris lå i utgangspunktet i samme område, $20-$30/tonn, men sammenbruddet i kvotemarkedet gjør at den nå ligger omkring $7.

Det kan argumenteres for at disse anslagene er altfor lave i dagens verdenssituasjon, der det haster stadig mer med å få CO2-utslippene ned mot null. Hvis vi går ut fra en avgift på $100/tonn, blir dette ca $370/tonn C, eller ca $0. 28/kg metangass (mellom 1.50 og 2 kr/kg).  Det blir 15-25 øre/kWh for de fleste hydrokarboner.  Dette er jo på ingen måte noen dramatisk skattlegging, men det er i samme størrelsesorden som  utvinningskostnadene for råolje: $65/fat (skiferolje i USA) gir jo  ca $0.55/kg C (Fig. 1).

Fig 1. Utvinningskostnader for råolje 2014. Søylene angir intervaller, strekene gjennomsnitt, bredden andel av total produksjon. Hentet fra http://www.businessinsider.com/crude-oil-cost-of-production-2014-5

   Så vi kan ialfall trygt si at utvinningsprisen for olje (og naturgass) hadde vært omtrent dobbelt så høy hvis utvinnerne hadde gjort et seriøst forsøk på å betale for seg.  Og når det skal betales for energiforbruk i utvinning, raffinering og transport, vil en slik avgift kunne resultere i prispåslag til forbruker på 2-3 kr/l.

Det har vært vanlig å hevde at en slik avgift vil ha ganske dramatiske virkninger på økonomien og velferden, fordi alternativer enten ikke eksisterer, eller er altfor kostbare.  Utviklingen har vist at dette stort sett har vært overdrevet, og at sterk vektlegging av dette forsinker omleggingene til fornybarhet og større energieffektivitet som må komme.   Særlig tydelig blir dette hvis en jamfører EU-landene Sverige, Tyskland og Polen, som pr 2014 ligger svært ulikt an i gjennomføringene av de nasjonale målene gitt ved EUs fornybarhetsdirektiv: Sverige godt foran, Tyskland omtrent i rute, og Polen så langt bak at landet er ilagt dagbøter.

Konkurranseforholdet fossilt/fornybart drivstoff: Null nytte av fossilbruk etter hvert

Mens fornybarsubsidiene verden over er på ca $100 mrd/år, er fossilsubsidiene omtrent 6 ganger så høye.  Mens det er ganske opplagt at disse fossilsubsidiene må bort, er det ikke uvanlig å framstille situasjonen slik Richard Tol gjør, at subsidiert fornybart er samfunnsmessig ulønnsomt i forhold til usubsidiert fossilt.  Men da er jo de reeelle fossilkostnadene på ingen måte reflektert i prisen til sluttbruker, dermed er jamføringen samfunnsmessig sett lite relevant.  Når et realistisk avgiftsnivå legges til, er fornybart allerede i dag i mange tilfeller konkurransedyktig uten subsidier.  Faktisk er en hovedgrunn til at det ikke investeres mer i fornybar energiproduksjon, usikkerheten omkring priser og avsetning.   De fossile alternativene slipper å betale for seg fullt ut, og får på den måten sin levetid kunstig forlenget i forhold til hva som hadde vært samfunnsmessig rasjonell håndtering.

En må alltid regne med en periode med subsidier kan være nødvendig for å fase inn nye teknologiske løsninger. Men hvis energiråvareprisene på  biomasse er mye lavere pr energienhet enn for olje/gass, bør store subsidier  ikke være nødvendig, gitt at konkurranse- og avgiftssituasjonen er rimelig klar og forutsigbar.

Fig 2: Tilvekst, avvirkning og stående volum i Norge 1920-2010. Fra Meld. St. 21 (2011–2012), Norsk klimapolitikk

I Norge er den årlige ikke utnyttede tilveksten i skogen ca 12 mill m3 (Fig 2).  Den har et energiinnhold på ca 35 TWh, det svarer til mer enn energiinnholdet i drivstoff til transport.  Da spørs det hva som bør være "nytte" av fossiltalternativet i en kostnads/nytte-analyse av fossilt vs biobasert drivstoff for Norge.  Det som eventuelt kunne holde igjen på en overgang til biodrivstoff, er umoden og/eller lite effektiv teknologi.

Prisen på energivirke i Norge har i flere år ligget omkring 200 kr/m3.  Dette gir en energipris på bare ca 7 øre/kWh - svært billig for det virket en kan få tak i, men det er for lavt til å utløse effektiv utnytting av tilveksten.  Med priser på 3-400 kr/m3, altså tilsvarende 10-15 øre/kWh, vil mye mer avvirkning bli lønnsom, og en stor del av energipotensialet i skogen ville bli utnyttet.  I en slik situasjon ville råvareprisene kunne ligge relativt stabilt over tid (gitt at det ikke oppstår stor etterspørsel til andre formål). Dermed vil kostnadene for biodrivstoff kunne bli lavere etter hvert som framstillingsteknologien modner, samtidig som fossilt drivstoff vil ha økende utvinnings- og bearbeidingskostnader.

Uansett innfasing av biodrivstoff, vil det skje en elektrifisering av transportsektoren, den vil etter hvert bli basert hovedsaklig på sol/vind/vannkraft, og bioenergi vil da være et tilskudd, ikke utgjøre noen basis - bortsett fra for flytrafikk.  Internasjonalt vil det kunne bli knapphet på biodrivstoff, men samtidig vil dette markedet kunne utløse karbonbindende skog- og planteproduksjon på marginale arealer.

Etter hvert vil 3. generasjons biodrivstoffer (typisk basert på biomasse fra bioreaktorer) fases inn, og dette gjør at det neppe vi være stor knapphet  over lengre tid.

Ved å holde hardt på et "polluter pays"-prinsipp for drivstoff, katalyseres en utvikling og endringsprosess som vil komme uansett.


Produksjon av strøm:  Fornybart har overoppfylt forventingene, på tross av suboptimal satsing. Gass/kull vil hjelpe lite i overgang

Både sol- og vindkraft har nådd eller nærmer seg "grid parity" for sluttbrukere over store deler av verden. På tross av at disse energiformene har hatt, og fortsatt har, en lang vei å gå til teknologisk modning, og at satsingen på å innfase framtidas energiformer  har vært suboptimal. 

Det har heller ikke vært gjort mye, generelt,  for å tilpasse energi-infrastrukturen til de nye produksjonsformene.  Både sol og vind er jo intermittent, og mer eller mindre forutsigbart.  Derfor oppstår det reguleringsproblemer i nettet etter hvert som andelen av disse formene øker.  Det påstås ofte at dette setter absolutte grenser for hvor stor forsyningsandel intermittente fornybare kilder i praksis kan ha, men det finnes stedig flere løsninger på denne reguleringsproblematikken, og utviklingen drives ikke minst av at reguleringsstrøm er den aller mest lønnsomme formen å selge.

Fig 3. Installert solkraftkapasitet 2000-2013. Fra [CleanTech_1]

I 2012 var fornybardekningen i EU på ca 14% [EU_ren_1].   1.1.2014 var installert vindkapasitet  ca 120 GW  [EWEA_1] og solkapasitet ca 80 GW [CleanTech_1].  Vind og sol sto iflg Eurostat for hhv. 10% og 5% av fornybarproduksjonen i 2012.  Typisk gjennomsnittlig effektutnyttelse i Europa i dag er  ca 50% for vanlig vannkraft (ikke pumpekraft, Norge), 25% for vindkraft  og ca 12% for sol.  Med bedre plassering (f.eks. flytende havvindturbiner) kan vindkraftutnyttelsen gå opp mot 40%, mens solkraft vil ligge noenlunde fast så lenge en ikke forskyver installasjonene sørover i Europa. (Mer effektive solcellepaneler vil gi mer strøm, men ikke flere soltimer..)

Fig 4. Installert vindkraftkapasitet 1996-2013. Fra [GWEC_1]

Hvis en gjør et svært enkelt overslag, kan en regne med at ca 6 ganger 2012-kapasiteten på fornybart totalt,  vil nærme seg full dekning. (Totalforbruket av energi  hos sluttbrukerne går ned pga. høyere virkningsgrader.)   Hvor stor må sol- og vindkapasiteten være for å dekke dette?

En kan ikke forutsette en svært kraftig utbygging av europeisk bioenergi, for en stor del av potensialet er allerede utnyttet. Ny vannkraft er heller ikke aktuelt i stor målestokk, og geotermisk kan en heller ikke regne med at vil vokse mye. Soloppvarming har derimot et enormt potensiale for å dekke en stor del av oppvarmingsbehovet i Europa, og når en går over til el som hovedkilde for energi, ligger det effektiviseringspotensialer på 3-5 ganger både i transport og oppvarming (varmepumper).

Sluttbruken av energi i EU 2012 oppgis av Eurostat til 1103 mtoe, svarende til 12560 TWh, eller ca 100 ganger Norges strømproduksjon.  Forbruket har vært omtrent konstant i 20 år, og det er forutsatt å minke 20% mellom 2009 og 2020. Etter hvert vil det minke  mye mer, og energieffektivisering er det eneste området i fornybardirektivet EU ligger langt bak skjema.

Hvis vi derfor regner med 8 ganger økning i vindkraft og 16 ganger i sol i forhold til 2013, vil vi i EU (med uendret effektivitet) ha ca 2100 TWh fra vind og ca 1100 TWh fra sol.  Trolig vil det sammen med andre fornybarkilder være rikelig. Utfordringen ligger i det enorme effektoverskuddet som dette innebærer - hvis vi forutsetter at den dominerende delen av solkrafta kommer direkta fra paneler, ikke er konsentrerende med varmelagring.

For effektene blir da hele 1040 GW fra vind og 960 GW fra sol, 2000 GW til sammen, det er ca 70 ganger den norske vannkraftkapasiteten.   Mens det vanlige effektbehovet kan ligge på 500-700 GW, og nattbehovet kanskje på 200-300 GW.  En risikerer altså et effektoverskudd i størrelsesorden 1000 GW hvis det både er sol og frisk vind, og sjøl om dette blir svært sjeldent, så vil det ofte kunne forekomme overskudd på flere hundre GW, altså flere ganger den norske vannkraftkapasiteten. Kraften som leveres i disse periodene må bli meget billig, dermed oppstår enormt kraftige incentiver til å drive med lagring og smart energibruk. 

Hvis f.eks. 50 millioner biler lades med 3 kW ladestrøm, så tar det ved 150 GW effekt, og  30 millioner varmepumper som bruker 1.5 kW  vil bruke 45 GW.  Med framtidige batteripriser i området $50-200/kWh, kan også småskala lagring bli lønnsom, særlig for de som har eget solaranlegg.  Hvis f.eks. solsteik-prisen på kraft er 0.05 Euro/kWh, og natteprisen er  0.20 Euro, så sparer/tjener en 3 Euro/d med et 20 kWh (effektivt ladeintervall) batteri - kanskje ikke imponerende.  Men hvis det har kostet 2000 Euro i innkjøp, så er det tjent inn på 2 år. Og med lavt rentenivå, vil et firma som leier ut slike batterier kunne det ha en glimrende butikk.  20 millioner batterier med 3 kW ladestrøm ville ta ved ytterligere 60 GW.

Det er vanlig å hevde at naturgass vil spille en viktig rolle i overgangen til fornybar energiforsyning, fordi gasskraftkapasitet er billig å legge til, enkelt kan reguleres og dessuten gir lavere CO2-utslipp per produsert kWh enn kullkraft.  Mens det er opplagt at gass passer godt som spisslast (ta forbrukstopper) og backup-forsyning (når det er vindstille/mørkt), vil utstrakt bruk av gass heller forsterke effektproblemet enn å bidra til å løse det.  Både batterier, "grønne batterier" (pumpekraft mv), forskyvning av energiforbruket, lading av elbiler og liknende tiltak kan bidra til å utnytte den fornybare overskuddseffekten - det eneste bidraget gasskraft kan gi i så måte, ville være å lage hydrogen av overskudsstrømmen og bruke i gass-blanding.  Men dette er ikke særlig energieffektivt.  Tilgang på billig gasskraft vil over tid snarere hemme fornybarovergangen fordi den gjør mange av løsningene på effektproblemet mindre lønnsomme.

Samtidig vil gasskraft som brukes til regulering selges til maksimale priser, og derfor er det ingen grunn til å lette karbonavgiftsbelastningen.  Hvis nemlig gassen ikke kan betale for seg, bør den ikke brukes - og hvis den er uunnværlig, så vil reguleringskraftprisene øke inntil den kan betale for seg.

Energiproduksjon med CO2-fangst vil gi 80-90% reduksjon i utslippene på produksjonsstedet.  Fordi 25% av energien som produseres går med til fangsten, blir andre urensa utslipp fra produksjonen (utvinning, transport osv) tilsvarende høyere.  Så blir spørsmålet hvordan kombinasjonen av 10-20% av vanlig karbonavgift og økte produksjonskostnader på 25-40% vil slå ut for konkurransedyktigheten over tid.  Uten innblanding av biobrensel, kan den urensede andelen gi problemer for karbonnøytraliteten hvis energiproduksjonen fra fossile kilder opprettholdes på et høyt nivå.



Sideblikk: Norges rolle og forretningsmuligheter

Det er jo trivielt at overføringslinjene til land med store reguleringsmuligheter vil kunne gå fulle i slike perioder.  Om Norge f.eks. bygger opp pumpekapasitet til å ta unna en mindre del av overskuddet  (det norske normalforbruket er i størrelsesorden 15 GW, så det vil monne lite for å ta av EUs overskudd), så ligger det store forretningsmuligheter, og ca 1.5% av EUs produksjon vil svare til Norges forbruk til husholdninger og personbiler.

Norge har forutsetninger for å gjøre noe slikt. I Norge er det full dekning med vannkraft og stor (2/3 årsforbruk) magasinkapasitet, det er også en viss pumpekapasitet som i noen grad kan lagre overskuddskraft.  Derfor er vi ett av svært få land som med små tilpasninger kan innpasse en stor andel sol- og vindkraft, og denne muligheten har jo blitt brukt til å hjelpe Danmark og (indirekte)  Tyskland til innfasing av vindkraft.  Norge har ca halvparten av Europas samlede magasinkapasitet, og vi har muligheter til å bygge ut relativt stor kapasitet av pumpekraft med beskjedne miljøkostnader dersom det er forretningsmessig gunstig.

Denne situasjonen har gitt Norge tilnavnet "Europas grønne batteri", en betegnelse som har blitt mistolket av  mange nordmenn til at vår vannkraft skal øremerkes til reguleringskraft på kontinentet, og at vi dermed mister handlingsrom, bl.a. sjanser til egen industriutvikling med kraften.  Det er jo riktignok mulig å stelle seg så dumt, men premisset for å være batteri må være at vi lades med mer enn vi leverer.  Dette blir helt uproblematisk for batteribrukerne etter hvert, for det vil som beskrevet over bli stadig lengre perioder da markedet er overmetta med kraft, og ekstra avtakskapasitet er viktig både for nettet og økonomien.

I så fall trengs det overføringskapasitet i en annen størrelsesorden enn den som  fins eller er under bygging.  Utenfor Norden er den rekordraskt inntjente NORNED-kabelen på 0.7 GW eneste forbindelse i dag, så kommer det 1.4 GW forbindelser til Tyskland og England.  Dette  (3.5 GW + 0.7 planlagt utvidelse av NORNED) vil jo la oss få solgt overskuddskraft (max ca 30-40 TWh) og bedre effektiviteten hos de vi utveksler kraft med, men en kapasitet som gir funksjonen som "grønt batteri" framtidig mening  begynner trolig omkring det tidobbelte. 


Gjennomført "polluter pays"-ordning krever ansvarsforsikring mot klimaskader

Noen økonomers ide om at skadene skal diskonteres, dvs etter hvert skrives ned mot null, holder ikke vann i en rettslig sammenheng.  Når en forårsaker skader på ny og på ny, så må de erstattes hver gang - beløpene skrives ikke ned mot null.  De kan tvert imot øke. Og når arealer gjøres ubrukelige av havnivåstigning eller forørkning, så kan det betraktes som tvangsbygsling.  Det er ikke ekspropriering, for etter hvert som klimaproblemene blir håndtert, vil den opprinnelige tilstanden kunne gjenopprettes.  Like lite som en bygslingsavgift på f.eks. et tomteareal reduseres ned mot null over tid, kan en skru ned det årlige erstatningbeløpet for arealer havet har tatt.

Dette kan ikke sidestilles med arealer som tas av havet på grunn av geologisk nedsynking, for dette beror på naturprosesser som ingen mennesker har ansvaret for, mens de menneskeskapte klimaendringene utløses av spesifikke utslipp og naturinngrep.  At de ofte forsterkes av mekanismer i naturen, som f.eks. metanfrigjøring etter opptining i arktiske områder, illustrerer bare hvor viktig det er å være føre var med potensielt ødeleggende utslipp og naturinngrep.

"Polluter pays" innebærer at forurenser er økonomisk ansvarlig for alle skadene forurensningen vil medføre, i prisippet for all framtid.  Og  vi har ikke økonomisk/rettslig beskyttelse mot skadene vi kan påføres før noen er villige til å stå for ansvarsforsikring.  Like lite som noen slipper ut i biltrafikken uten å tegne ansvarsforsikring,  burde fossilutvinnere få lov å operere uten at det er tegna adekvat ansvarsforsikring for klima- og miljøskadene virksomheten medfører. 

Det er slett ikke slik at hele menneskeheten er solidarisk ansvarlig for klimaskadene - de enkelte lands bidrag til utslipp varierer jo enormt, liksom viljen til å ta kostnadene ved overgang til en bærekraftig og fornybarbasert økonomi.  Dette illustreres ved mange fenomener, ikke minst "karbonlekkasje" - det fins mange land som vil spille rolen som skatteparadis for miljøavgifter.

Hvor høy må premien for en slik ansvarsforsikring være?  Dette er ikke et økonomisk, men et forsikringsteknisk spørsmål, som bare kan besvares på en kvalifisert måte av fagfolk i forsikringsbransjen.  Det som iallfall er klart, er at premien for nye utslipp heretter må bli mye høyere enn prissetting basert på diskontering.  Og vi har å gjøre med engangsutslipp som det må betales erstatninger for i lang tid, kanskje hundrevis av år.  Det sier seg sjøl at avsetningene til dette kan bli så høye at en ikke har råd til å fortsette med utslipp.   Som et konkret eksempel, så må Oslo-området beskyttes av sluser ved Drøbak.  Dimensjonering, anleggs- og driftskostnader lar seg estimere med en rimelig grad av presisjon. Og utgiftene må til all tid dekkes av ansvarsforsikringen for utslippene.

En raskest mulig overgang til karbonnøyralitet verden over vil derfor være et sannsynlig resultat av  å gjennomføre et reelt "polluter pays"-regime.   Dette samsvarer helt med konsekvensene av klimamål  som er oppdatert i forhold til dagens kunnskap om klimaeffekter.  Det er bare tograders-målet som tillater oss å slippe ut vesentlig mer (ca 35%) enn vi allerede har gjort, men dette målet vil ikke lenger beskytte oss mot flere av skadevirkningene det var ment å avverge.  Skadevirkningene inntreffer ved mindre temperaturøkning enn tidligere antatt.  (Noe som er helt naturlig, en bruker alltid konservative estimater for slike virkninger.)    Et temperaturmål må etter alt å dømme i dag settes nærmere 1 enn 2 grader, og da er mengden klimagasser som kan tillates, i hovedsak allerede sluppet ut.

Det er mange fordeler med å bruke "polluter pays"-prinsippet istedenfor et klimamål.  Den viktigste, er at CO2-avgiftene trolig umiddelbart må sette så høye at det vil føre til bråstopp for urensede fossilutslipp.
   


Referanser/lenker

[EU_ren_1] http://epp.eurostat.ec.europa.eu/cache/ITY_PUBLIC/8-10032014-AP/EN/8-10032014-AP-EN.PDF

[EWEA_1] http://www.ewea.org/statistics/european/

[CleanTech_1] http://cleantechnica.com/2014/04/13/world-solar-power-capacity-increased-35-2013-charts/

[GWEC_1] http://www.gwec.net/global-figures/graphs/