Utviklingen i sol- og vindenergi

Started by Telehiv, 12.06.2017, 14:11:42

Previous topic - Next topic

Telehiv

Innen fornybar energi er det særlig solenergi som er i tydelig vekst globalt, men la oss først definere hvilke epler og pærer vi sammenligner med:

Kapasitet versus produksjon
Når man diskuterer ulike energiformer og deres bidrag til samlet energiproduksjon går det fort surr i de relative tallforhold.
I kraftproduksjon er det nemlig viktig å skille et kraftverks installerte kapasitet fra hvor mye det faktisk produseres:
- Kapasitet måles i mega-, giga- eller terawatt, mens produksjon måles i terawattimer strøm.
- For å få produksjonen, tar man kapasiteten på et kraftverk og ganger den med antall timer med full drift per år.

Derfor er det viktig å se på antall driftstimer for å kunne sammenligne ulike typer kraftverk:
- Vannkraftverk og fossile kraftverk leverer som hovedregel svært mange flere driftstimer per år enn solkraft og vindkraft, og langt mer stabilt/forutsigbart.
- Solkraft varierer veldig ut fra de værmessige forhold hvor de er montert. Eksempelvis leverer solkraften i Tyskland rundt 1.000 driftstimer i året, mens man må forvente mange flere timer i Midt-�sten, osv.
- Landbasert vindkraft i Europa ligger gjerne på rundt det dobbelte av solkraft, og noen anlegg i Norge har tidvis levert mye mer. Men altså; temmelig ustabilt og uforutsigbart også her.

Startreferanse: Norsk vannkraftkapasitet:
Norsk installert vannkraftkapasitet er totalt på cirka 0,03 terawatt, og Norge produserte 149 terawattimer strøm i fjor.
Aldri før er det blitt produsert mer strøm i Norge enn i 2016. Foreløpige tall viser at norske kraftverk leverte 148,8 TWh strøm i fjor. Den forrige rekorden, fra 2012, var på 147,7 TWh. Med tilpasninger og iht. kapasitetsformel ser vi at norsk vannkraft likevel kan levere mye mer om man må. I et slikt bilde blir de politisk frampiskede vindkraftprosjektene i Norge energipolitisk meningsløse, ulønnsomme og miljømessig uheldige.

Figur: Utviklingen i norsk vannkraft


Kommentar til figuren;
2016 ble rekordår for kraftforbruk i Norge. Foreløpige tall viser at vi brukte 132,3 TWh strøm. Den forrige rekorden på 131,2 TWh er fra det kalde året 2010.
- At produksjonen overgikk forbruk betydelig skyldes de nye kablene til utlandet, dvs. at overproduksjonen ble eksportert
- Den nye forbruksrekorden er knyttet til en liten økning i mange sektorer. �kt forbruk i kraftkrevende industri og befolkningsøkning er viktige årsaker til forbruksveksten. I tillegg er nye forbruksgrupper, som elbiler og datasentre, nå med på øke strømforbruket, (kilde: vassdrags- og energidirektør Per Sanderud).
- De historisk store snømengdene vi fikk 2015, førte til rikelig med vann i kraftmagasinene ved inngangen til 2016. I tillegg bidrar utbyggingen av nye vannkraftverk til at den samlede produksjonskapasiteten for fornybar strøm har økt.

Sol og vind i sterk vekst globalt
Med disse tallene fra norsk vannkraft i mente, kan vi se på den relative utvikling i vind- og solkraft globalt.
Både sol og vind er i vekst (dog er sol i ferd med å legge vind stadig lenger bak seg), og la oss derfor ta en liten ekseris i hvordan fornybar energi nå leverer globalt:

Solkraft øker mest av de alternative energikildene, men her står vi likevel overfor et tilsynelatende paradoks:
1) Globale investeringer i fornybar energi som sol og vind falt med 23 prosent i fjor, men det ble på samme tid
2) installert 8 prosent mer kapasitet enn året før (kilde: FNs miljøprogram UNEP i rapporten «More Bang for the Buck»)

Dette skyldes kort og godt billigere solkraft, så pass mye billigere at det har gitt sterk økning i utbyggingen av solanlegg globalt.
Selv eksperter har vært overrasket over hvor rask veksten har vært. Bare i 2016 installerte verden 50 prosent mer solkraft enn året før, hele 76.600 megawatt (kilde: bransjeorganisasjonen SolarPower Europe).

Eller vi kan si det på en annen måte:
- Det ble installert 50 prosent mer solceller i fjor enn året før
- For første gang har den samlede installasjonen av solkraft passert vindkraft.

Likevel, solkraft utgjør fremdeles bare 2 prosent av global kraftproduksjon. La oss uansett tenke oss et annet bilde på mulig utvikling:
- Det er ikke utenkelig at solenergien komme opp i en kapasitet på 1 terawatt i løpet av de neste 5-10 årene.
- Det vil så fall tilsvare ca. tredve ganger effekten i norske vannkraftverk.



Et ferskt, anvendt eksempel på kostnadsfall for solkraftprosjekt (Abu Dhabi)
Abu Dhabis kraftmyndighet fikk i fjor et overraskende gunstig tilbud fra kinesiske JinkoSolar Holding og japanske Marubeni Corporation.
De ville bygge ut solcelleanlegget Sweihan for en garantert strømpris på 0,0244 dollar (drøyt 20 øre) per kilowattime. Budet for solkraft i Abu Dhabi er det billigste som hittil er gitt, hvis vi skal tro Bloomberg da de meldte dette. Eksempelet understreker uansett at solceller er blitt ekstremt mye billigere enn de var for bare få år siden, og i noen markeder billigere enn både vindkraft og fossil energi. Vi snakker da selvsagt om produksjon i de mest optimale solenergiområdene, der vi må anta Abu Dhabi er i toppsjiktet. Kostnaden for å installere solcelleanlegg har falt nær 70 prosent på få år. Det gjør da selvsagt også at utbyggerne får stadig mer kapasitet for stadig mindre penger.

Til slutt, noen ord om eksisterende og forventet nivå for global solkraft:
- Det er hittil installert 306,5 gigawatt (306.500 megawatt) solkraft i verden, fra 100 gigawatt i 2012, og solenergien står nå altså for rundt to prosent av verdens strømproduksjon.
- F. eks. SolarPower Europe venter sterk vekst på rundt 100 GW i året fremover:
â?¢ 2018: 400 GW
â?¢ 2019: 500 GW
â?¢ 2020: 600 GW
â?¢ 2021: 700 GW

Global leder på sol er Kina, som har 45 prosent av all installert kapasitet på solenergi i verden (ifølge UNEP-rapporten).
Sammenligner man solkraftestimatene med vindkraft, så ser vi at vind taper relativt til sol:
- Den globale vindkraftorganisasjonen GWEC forventer at vindkraften vil vokse med 60 GW i år, og at installasjonene vil fortsette å øke til 75 GW i 2021.

Avslutningsvis er det altså grunn til å tro at sol vil fortsette å utvikles som et funksjonelt alternativ i de områdene i verden der det ligger godt nok til rette solteknisk.
Samtidig ser vi at mye av den kritikk som er reist mot kostnad og miljø-problematikk for vindkraft stadig tydeligere gjenspeiles i markedets preferansebilde.





Ryddegutt

#1
Vindkraft i Kina er like mislykket som ellers i verden:

QuoteIt Can Power a Small Nation. But This Wind Farm in China Is Mostly Idle.

(...)

More than 92,000 wind turbines have been built across the country, capable of generating 145 gigawatts of electricity, nearly double the capacity of wind farms in the United States. One out of every three turbines in the world is now in China, and the government is adding them at a rate of more than one per hour.

https://www.nytimes.com/2017/01/15/world/asia/china-gansu-wind-farm.html

Det minner meg om et annet stunt i Kina:

Quote16 nye bilder av Kinas spøkelsesbyer

I disse byene er minst 64 millioner leiligheter tomme.

http://e24.no/makro-og-politikk/16-nye-bilder-av-kinas-spoekelsesbyer/20069778

Men nå er jo Kina den nye lederen i verden og det landet alle ser opp til etter at Trump begikk sin forbrytelse mot menneskeheten...

Som Telehiv nevner så er det å oppgi "kapasitet" om vindmøller bare tull. En vindmølle produserer i snitt bare noen prosenter av oppgitt effekt i løpet av ett år. Og så må man selvfølgelig sørge for backup med like stor eller større kapasitet som går på tomgang i bakgrunnen.

Det minner om Emeritus som i fyr og flammer tror på Ponzi-schemet med vindmøller til havs som skal produsere strøm som forbrukere på land kun skal betale kr 1 pr kWh for. Man har prøvd dette i årtier uten å lykkes, selv Nederland som har laget vindmøller i 400 år misslykkes her. Men nå plutselig skal man få det til?

Mirakelet er kanskje at man har funnet en gratis måte å frakte denne strømmen til forbrukeren på og man har fått garantier fra Gud om at vinden aldri skal slutte å blåse så man trenger ikke bruke penger på backup. Kanskje Gud skal ta seg av vedlikehold og beskyttelse mot stormer også

Emeritus

#2
Sitat Ryddegutt;

"Som Telehiv nevner så er det å oppgi "kapasitet" om vindmøller bare tull. En vindmølle produserer i snitt bare noen prosenter av oppgitt effekt i løpet av ett år. Og så må man selvfølgelig sørge for backup med like stor eller større kapasitet som går på tomgang i bakgrunnen."

Min gode venn, du har vært borte fra debatten en stund og vi har hatt et mellomspill omkring det temaet du omtaler.

�ret har ca. (gidder ikke å regne ut) 8.700 timer. De beste landbaserte vindturbinene greier 3000 timer, Statoils Hywind - prosjekt som har vært virksomt utenfor Karmøy i 10 år, har år om annet produsert over 4000 timer og Statoil mener det er realistisk å greie opp mot 40% full effekt i løpet av et gjennomsnittsår med havbaserte anlegg.

Jeg foreslår at denne diskusjonen flytter til en annen streng. Jeg vil snakke teknikk, Mw, Gw og Tw og potensielle muligheter for norsk industri og ikke minst hva ca. 2000 km kystlinje kan utrette, ikke klima.

Og Ryddegutt; begynn her, hva er gjennomsnittlig  driftstid for et uregulert vannkraftanlegg (altsÃ¥ ikke magasin.) Du kan velge timer i Ã¥ret eller % av totaltiden.



Ryddegutt

Uregulerte vannkraftverk er en vits. Kraftselskapene hater de, det er kun bøndene som har fått subsidier for å bygge de som liker dette tøvet. Kraftselskapene er tvunget til å sørge for el-linjer slik at de kan ta i mot denne denne av-og-til strømmen.

Det er en grunn til at man begynte å regulere vann og elver for tusenvis av år siden. Uregulerte vannkraftverk er like unyttig som vindkraft.

Bebben

Vedrørende tall for kapasitet og produksjon, er det også vanskelig å sammenligne disse tallene mellom vind og sol og de andre fordi de ikke nødvendigvis leverer nok strøm når vi trenger den og andre ganger leverer for mye, slik at de må få betalt for å stenge av (England) eller dumpe kraften i nabolandene til lav eller til og med negativ pris (Tyskland).

SÃ¥ alle watt er ikke like, med andre ord.

Eller skal vi si, alle watt er like, men noen watt er likere enn andre.  :D

Jo dårligere tider, jo bedre skjemt! (Ernst Röhl)

Emeritus

Sitat Ryddegutt;

"Uregulerte vannkraftverk er en vits. Kraftselskapene hater de,..."

Vel den var hard, så du mener at ca. 30 - 40 Twh (ved totalt 150 TWh pr. år) som ved høyt tilsig kan gå for fullt, mens magasinverkene går på redusert kapasitet, er en vits?

Sitat Bebben;

"SÃ¥ alle watt er ikke like, med andre ord."

Både ja og nei, kraft fra sol eller vind er like mye verdt som kraft fra uregulerte vannkraftverk som overhodet ikke er "noen vits," det må kombineres med magasinbar kraft. For Norges del er dette imidlertid unødvendig av to grunner. Vi har fortsatt utbyggingsmuligheter for vannkraft tilsvarende flere titalls TWh avhengig av hvor store naturinngrep en skal foreta. For det andre koster vind fortsatt rundt 1 kr/kWt, (sol i Norge vet jeg ikke) mens jeg kjenner til to småkraftverk bygget ut de siste 10 - 15 årene som går break even med en pris på 12 - 15 øre kWt.


Ryddegutt

Quote30 - 40 Twh

Her er mine tall:

QuoteVed inngangen til 2014 var vannkraftproduksjonen i et normalår i Norge beregnet til 131,4 TWh. Elektrisitetsproduksjonen varierer imidlertid mye fra år til år; I senere tid har vannkraftproduksjonen variert fra 106,1 TWh i 2003 til 142,3 TWh i år 2000

http://lvk.no/LVK/Fagomrader/Vannkraftproduksjon/Nokkeltall---Oversikt-over-konsesjonssystemet-for

QuoteSlike små kraftverk etableres oftest i mindre bekker og elver med uregulert tilsig (uten reguleringsmagasiner), altså elvekraftverk. Kraftverkenes produksjon vil da variere med det naturlige tilsiget.

�rlig middelproduksjon i hele det norske vannkraftsystemet er 123,4 TWh (2009). Av dette utgjør små kraftverk i overkant av 7 TWh. Ved inngangen til 2010 var det under bygging 1,4 TWh ny vannkraft og det var gitt utbyggingstillatelse for ytterligere 2 TWh.

https://snl.no/småkraftverk

Men jeg kan gå med på at selv uregulerte vannkraftverk gruser vindmøller da uregulerte vannkraftverk koster bare brøkdelen å bygge, drifte og vedlikeholde i forhold til vindmøller og vannkraftverk har i tillegg til minst tre ganger så lang levetid. Samt at et lite eller stort vannkraftverk vil overleve enhver orkan som kan radere ut samtlige vindmøller i en landsdel på få timer. Og ingen fredete fugler eller flaggermus blir drept av disse små vannkraftverkene.

Men jeg holder fast på at de store kraftselskapene hater disse privateide små kraftverkene. De kan til nød godta de hvis de eier de selv og har en viss størrelse.

Ryddegutt

QuoteHeldigvis for Norge blir verden avhengig av olje
Verden kommer til å være avhengig av olje og gass i minst 25 år til. Sol og vind er helt ubetydelig.

http://www.nettavisen.no/mener/heldigvis-for-norge-blir-verden-avhengig-av-olje/3423348966.html

Emeritus

Sitat Ryddegutt;

"Men jeg holder fast på at de store kraftselskapene hater disse privateide små kraftverkene."

Jeg tror du mikser småkraft med uregulert. De fleste elvekraftverk er mer eller mindre uregulerte da oppdemmingen er gjort for å etablere fallhøyde, ikke for å magasinere og der magasinkapasiteten er ubetydelig, men der finnes mange store elvekraftverk i verden.

PetterT

The Global Status of Renewable Energy: Taking Stock
Date: 12/06/17
https://www.thegwpf.com/the-global-status-of-renewable-energy-taking-stock/

Dr John Constable: GWPF Energy Editor
In spite of decades of sustained government support at the global level, wind and solar, the modern renewables on which the future of current climate policy depend, are still only 1% of world Final Energy Consumption.
.....
Electricity from modern renewables accounts for only 1.6% of global Final Energy Consumption. And of that, the super-fashionable areas, the poster children of Mr Zervosâ?? â??global energy transitionâ?, wind and solar,  provide only a fraction, though tact seems to have got the better of candour at this point in the study, since the no further breakdown is provided. However, one can make inferences from the IEA data for Total Primary Energy input, where it appears that wind and solar together account for 0.8% of TPE. That will form a slightly higher fraction of FEC, but not much higher, since modern biomass will account for a substantial part of that 1.6%. It is safe to say that roughly speaking, wind and solar energy are contributing about 1% of Final Energy Consumption at the most.
What is so shocking about this figure is not that simply that it is small. There is no intrinsic shame in diminutive stature; everything has to start somewhere, and great oaks only grow from little acorns. What is so remarkable is the disproportion between this 1% figure and the enormous global effort and cost that has gone into its making. For several decades now, governments all over the world, and nearly all of the richest and most sophisticated, have poured resources into the renewable energy sector, have shielded its investors from risks, have spared renewable generators from their system costs, and have coerced consumers to purchase renewable output at inflated prices. And in spite of all this, renewable energy is still not yet spontaneously attractive. Indeed, it cannot even keep up with the growth in demand for energy. There is no renewables â??explosionâ?. This reaction is as yet still endothermic, and dependent on continued external input. When the subsidies stop, the sector will cool and die. And after years of major costs with only trivial results, the subsidies should stop before further wealth is destroyed.
The chemical analogies were not available to Horace, but he had words for this situation: â??Parturient montes, nascetur ridiculus musâ?. Roughly translated, When governments play at God they make only rats and mice.
Det er tanken som teller :-)

Emeritus

Her er en litt mer optimistisk rapport utarbeidet av BP;

https://www.carbonbrief.org/in-depth-new-bp-data-shows-emissions-flat-2016-record-rise-renewables

Det en bl.a. skal merke seg er at;

"Chinaâ??s coal use has now fallen for three years running, leaving it down 88Mtoe (4.1%) from a peak in 2013. This peak in Chinese coal use has been the primary driver of declines in global coal use, and also CO2 emissions. It has raised hopes that China can step up its role in tackling climate change, as the US under Donald Trump steps away from the global stage."

Parisavtalen inneholder ingenting spesifikt om kull og "kullproduksjon," og Kina kan i prinsippet - hvis de ønsker - fortsette å øke sine CO2 utslipp i enda 12 år basert på eksempelvis øket bruk av kull. Men mye kan altså tyde på om Kina allerede har nådd peak coal, mens Indias kullforbruk fortsatt er i en stigende kurve. Men også i India skjer det mye særlig knyttet til sol.

Det som virkelig er oppsiktsvekkende opp i dette er at USA som det eneste land i verden har en president som faktisk har argumentert for at kull skal få sin renessanse og har et uttalt mål om å øke utslippene fra kull, og dette selv om markedskreftene i USA virker motsatt der gass, vind og sol er i ferd med å utkonkurrere kull.

Telehiv

#11
CNN har nÃ¥ ute en artikkel som er tydelig positiv til solkraft og tilsvarende negativ til kullets framtid i USA, og slik sett representerer den vel demokratenes typiske syn i  energivalgsdebatten, med Trump som et umusikalsk element i det hele.

Link: http://money.cnn.com/2017/06/20/investing/coal-solar-energy-trump/index.html

Kullets skjebne er nok relatert mer til miljø (les: reell forurensing) enn klima; av alle fossile energiformer er nok kullet det som bokstavelig talt har svartest framtid. For både gass og olje er lettere å håndtere innenfor et forurensningsparadigme, og har også en mer "naturlig" plass som drivstoff i de ulike tyngre transportformer lenge ennå (fly, oversjøisk shipping, osv.) inntil verden klarer å komme opp med reelle alternativer. Vi har som kjent ennå ikke sett en skjøteledning etter et fly....



Emeritus

Sitat Telehiv;

"Vi har som kjent ennå ikke sett en skjøteledning etter et fly...."

Når alt så lyst og lett ut på femti og seksti tallet, ble det i designet på alle større fly (bl.a C-5 Galaxy og Boeing 747) satt av et eget rom til en atomreaktor som skulle erstatte Jet A-1, som bort i mot er det samme som diesel.

Det ble faktisk forsøkt i en ombygd versjon av verdens styggeste bombefly, Convair B-36

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/Convair_B-36_Peacemaker.jpg

Og fikk betegnelsen Convair X - 6;

https://en.wikipedia.org/wiki/Convair_X-6

Jeg så for et par år siden et program på Discovery om dette prosjektet, og alt tyder på at diesel vil være den eneste måte vi kan komme oss til Magaluf på tre og en halv time i overskuelig fremtid.

PetterT

Væravhengig energi er ikke lønnsomt:

The Catch-22 of Energy Storage
by John Morgan, PhD physical chemistry
https://bravenewclimate.com/2014/08/22/catch-22-of-energy-storage/

I utviklede samfunn bør EROI (Energy Returned on Invested) være > 7 for at energien skal være fordelaktig for samfunnet.
Væravhengig energi blir ikke gunstig for samfunnet hvis man også skal ha buffer mot variasjoner i energitilførselen ved hjelp av batterier eller vannmagasin.


Energy Returned on Invested (EROI), from WeiÃ?bach et al.,1 with and without energy storage (buffering).  CCGT is closed-cycle gas turbine.  PWR is a Pressurized Water (conventional nuclear) Reactor.  Energy sources must exceed the â??economic thresholdâ?, of about 7, to yield the surplus energy required to support an OECD level society.
Det er tanken som teller :-)

Emeritus

#14
Sitat Petter T;

"Væravhengig energi er ikke lønnsomt:"

For å trekke en slik konklusjon må man være fullstendig hjernevasket av WUWT, Klimarealistene, Tony Heller eller en del andre blogger som styres av folk som har som formål å forlede enkle skjeler til å tro at kull og olje er det eneste saliggjørende. Du kan selvsagt hevde at du har tatt et forbehold;

"Væravhengig energi blir ikke gunstig for samfunnet hvis man også skal ha buffer mot variasjoner i energitilførselen ved hjelp av batterier eller vannmagasin."

Men dette gjelder praktisk talt all form for energi. Det er stort sett bare i Norge vi har så avanserte systemer at alt fremstår som sømløst. I USA og store deler av resten av verden har de peak power anlegg, dette er alt fra utrangerte Boeing 747 motorer som er designet for å gå tre timer i døgnet, til atomkraftanlegg som benytter enorme pumpekraftanlegg for å være leveringsdyktige gjennom døgnet;

https://web.archive.org/web/20120103080341/http://www.dom.com/about/stations/hydro/bath-county-pumped-storage-station.jsp

Men du greier faktisk å si det motsatte, "Væravhengig energi blir ikke gunstig for samfunnet hvis man også skal ha buffer mot variasjoner i energitilførselen ved hjelp av batterier eller vannmagasin."

Så selv om en har buffer i form av batterier eller vannmagasin, så er væravhengig kraft ulønnsomt uansett, har du aldri vært utenfor dørene og sett hvordan norsk energiforsyning virker i praksis?

Du kan begynne lokalt (i Norge,) hva er gjennomsnittlig EBITDA;

https://no.wikipedia.org/wiki/Driftsresultat

for norske småkraftverk som alle er væravhengige siden de ikke har magasin, her er definisjonen på "småkraftverk;"

https://www.nve.no/energiforsyning-og-konsesjon/vannkraft/sma-kraftverk/

Og her er søknadene som p.t. er under behandling;

https://www.nve.no/energiforsyning-og-konsesjon/vannkraft/sma-kraftverk/smakraftpakker/

Tror du at alle disse idiotene søker om å sette i gang noe som er ulønnsomt?

Jeg synes at småkraftverk er aldeles nydelige både som investeringsobjekter og bidrag til kraftproduksjonen. Uten alle disse tusenvis (?) av småkraftverkene kunne vi ikke la de store magasinverkene gå mer eller mindre på tomgang når der var masse vann i småkraftverkene, og endog benytte overskuddsenergien fra småkraftverkene om natten, til å fylle opp de store magasinverkene, noe som foreløpig ikke er særlig utbredt i Norge.

Jeg har et forhold til dette. Min oldefar bygget dette;

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/Utvik_I_kraftverk.JPG/375px-Utvik_I_kraftverk.JPG

https://no.wikipedia.org/wiki/Utvik_I_kraftverk

Det har dundret og gått siden 1911 sammen med Utvik II og III som kom noe senere;

https://no.wikipedia.org/wiki/Utvik_kraftverk

Dataene i Wikipedia har en del feil, her har vært sammenhengende kraftproduksjon siden 1911, ikke 1913.

Og har det vært god økonomi? Kraftverket er eiet av 111 andelseiere, alle med tilknytning til Utvik, og har i disse 106 årene gitt massive inntekter som har holdt bygda gående og finansierte endog en alternativ skole på 90-tallet når den kommunale ble nedlagt.

Vel, nå er alt rasert, men jeg har allerede avklart at vi er forsikret for ca. 32 mill, og bare vent, det skal nå bygges et nytt verk som i hvert fall firedobler energiproduksjonen i forhold til det våre forfedre bygget for to - tre mannsaldere siden.

Væravhengig energi er ikke lønnsomt, my ass.