fornybar energi

Reinforsen vannkraftverk ligger i Ranaelva, nær Mo i Rana.
.
Lisens: CC BY NC ND 2.0

Artikkelstart

Fornybar energi er betegnelsen på energikilder som har sin opprinnelse i naturens eget kretsløp og som, innenfor et menneskelig tidsperspektiv, kontinuerlig fornyes og dermed kan anses som uuttømmelige. Disse står i kontrast til ikke-fornybare energikilder, som fossilt brensel, kjernebrensel og til en viss grad torv. Eksempler på fornybare energikilder er vannfall (vannkraft), vind (vindkraft), solstråling (solkraft) og ved (bioenergi).

Faktaboks

Også kjent som
fornybare energikilder

Et kjennetegn for denne type naturressurser er at de uansett inngår i Jordens eget energikretsløp, enten de blir utvunnet til nyttige formål eller ikke. Bruk av fornybare energikilder vil derfor bare i mindre grad påvirke Jordens globale klima og blir av den grunn ofte ansett som en forutsetning for et framtidig lavutslippssamfunn og en bærekraftig utvikling.

Utnyttet på en uheldig måte eller uten avbøtende tiltak og miljøtilpasninger kan utbygging og bruk av fornybar energi likevel skade miljøet, særlig lokalt, men også globalt. Karakteristisk for mange av de fornybare energikildene er at de er spredt over store arealer. I mange tilfeller kreves det store naturinngrep for å ta dem i bruk, noe som gjør at utbygging av fornybar energi i mange tilfeller er skadelig for naturmangfold og landskap og derfor blir kontroversielt. Noen av de største sivile ulydighetsaksjoner i Norge har nettopp vært motstand mot vannkraft (Altasaken), vindkraft (Frøya) eller høyspentmaster (Hardanger).

Former for fornybar energi

De fleste fornybare energikilder som finnes i naturen har sin opprinnelse i solenergi. Ved siden av å utnytte innfallende solenergi på en direkte måte er solen en forutsetning for dannelsen av en rekke andre energikilder som vannfallsenergi, vindenergi, bølgeenergi og bioenergi.

Solenergi

Pilotanlegget Solar Two, beliggende i California, USA (i produksjon perioden 1996–1999), demonstrerte en effektiv oppsamling og lagring av solenergi. Om dagen reflekterte bortimot 2000 solskjermer solstrålene til det 90 meter høye «soltårnet», der salt ble varmet opp og ledet til en varm lagringstank. Ved behov for kraft ble det varme saltet ledet til en dampturbin for generering av elektrisk kraft (uavhengig av dagslys). Det kalde saltet ble deretter ledet tilbake for ny oppvarming. Anleggets kapasitet var 10 MW. Bildet er hentet fra papirleksikonet Store norske leksikon, utgitt 2005–2007.

Av /NTB Scanpix ※.

Solenergi er innstrålt lys og varme fra solen og er den viktigste fornybare energikilden. Innstrålt solenergi er tilgjengelig overalt på Jorden og kan på ulike måter fanges inn for produksjon av nyttbar varmeenergi eller elektrisk energi.

Vindenergi

Smøla vindpark var Norges største da den ble satt i produksjon på 2000-tallet, med 68 turbiner.

Av .
Lisens: CC BY SA 3.0

Luft i bevegelse brukes til å drive vindturbiner som igjen produserer elektrisk energi. Det er store vindressurser i verden, men en utnyttelse av denne energiformen krever normalt en nedbygging av store utearealer.

Vannfallsenergi

Regn som treffer bakken har en stillingsenergi som kan utnyttes når oppsamlet vann faller fra et høyere til et lavere nivå. Vannfallsenergien er i utgangspunktet spredt over store områder, men her har naturen selv sørget for å samle og konsentrere energien i vassdrag. Det har gjort det enkelt å unytte vannfallsenergien til produksjon av vannkraft, noe som har gjort at vannkraft i dag utgjør nær 70 prosent av verdens kraftproduksjon som er basert på fornybare energikilder.

Bioenergi

Den vanligste formen for oppvarming ved hjelp av bioenergi, er fyring med ved.

.
Lisens: CC BY NC ND 2.0

Gjennom fotosyntesen produseres biologisk materiale som kan brukes direkte, for eksempel i form av ved, eller bli omdannet til mer hensiktsmessige energiformer som for eksempel flytende biodrivstoff.

Geotermisk energi

I Jordens indre finnes store mengder energi som er lagret i form av varme. Denne energien har ikke sin opprinnelse i solenergi, men skyldes i stor grad radioaktiv nedbrytning av mineraler i jordkjernen.

Tidevannsenergi

Tidevannsenergi er et annet eksempel på en fornybar energikilde som ikke har sin opprinnelse i solenergi. Tidevannskreftene skaper regelmessige nivåforskjeller i havet. Dette representerer en stillingsenergi som kan utnyttes til kraftproduksjon på samme måte som i et vannkraftverk.

Fossile brensler

Fossilt brensel som kull og petroleum har også sitt utspring i solenergi, men her skjer fornyelsen så langsomt at den i et menneskelig tidsperspektiv ikke er å anse som fornybar. Disse energiråstoffene er blitt til gjennom en langsom omdanningsprosess av plante- og dyrerester. Omdanningsprosessen skjer når de blir tildekket av sedimenter som hindrer forråtnelse og nedbrytning, og sluttproduktet kalles derfor fossil energi.

Torv skiller seg fra andre former for bioenergi ved at den normalt ikke brytes ned i naturen og derfor heller ikke går tapt hvis den blir liggende urørt. Fornyelsen skjer dessuten svært langsomt sammenlignet med andre former for bioenergi. Uansett så skjer det CO2-utslipp fra torvbrenning, og karbon frigjøres på kort sikt. Torv står dermed i en mellomstilling mellom fornybare og ikke-fornybare energikilder. Hvorvidt torv er å anse som fornybar energi er derfor et omstridt spørsmål og ulike land praktiserer dette spørsmålet ulikt.

Internasjonale avtaler

Tilgang på fornybar energi med lave utslipp og miljøtilpasninger regnes som en viktig premiss for å nå flere av FNs bærekraftsmål. Bærekraftsmål nr 7 går ut på å "sikre tilgang til pålitelig, bærekraftig og moderne energi til en overkommelig pris".

En rekke internasjonale direktiver i EU og konvensjoner i regi av FN er styrende og setter rammene for produksjon, miljøtilpasninger, omsetning og forbruk av fornybare energi. Mange av disse er integrert i EØS-avtalen, som således forplikter Norge, eller er del av Norges forpliktelser om å gjøre tiltak for å nå FNs bærekraftsmål.

FNs klima- om miljøkonvensjoner

Fossilt brensel skal erstattes med fornybar energi i henhold til Klimakonvensjonen fra 1992, som er undertegnet av 195 land. De fleste europeiske stater, inkludert Norge har sluttet seg til Klimakonvensjonen, og senere Parisavtalen om klima fra 2015, som skjerpet kravene.

Det internasjonale samfunn har blitt enige om en rekke bærekraftsmål, som har betydning for verdens klima- og miljø. Ett av FNs bærekraftsmål er å sikre bærekraftig og ren energi, uten at dette går vesentlig ut over bærekraftsmålene om naturmangfold. Det er bred enighet om at dette innebærer en transformasjon av energisystemene i de fleste land; gjennom innfasing av mer fornybar energi. FNs klimapanel i flere av sine rapporter påpekt viktigheten å få til gjennomgripende omlegging til lavutslippsteknologi og energieffektivisering basert på fornybare kilder.

EU-direktiver

EUs grønne energiomstilling slik det er grafisk framstilt av EU-kommisjonen. Flere lovpakker og strategier skal bringe EU fra dagens energisystem med mye fossil energi og energisløsing (til venstre) til vesentlig mer fornybare kilder, energieffektivisering, elektrisk mobilitet og sirkulær økonomi (mindre avfall) innen 2030 - (til høyre).
Av /EU kommisjonen.

Energi- og klimapolitikk er et viktig område for EU. Mer enn 75 prosent av klimagassutslippene i EU kommer fra produksjon og forbruk av fossil energi. Det vedtas en rekke direktiver og forordninger som angår energiområdet, der de fleste innlemmes i EØS-avtalen. Gjennom EUs grønne giv, revideres og videreutvikles nå flere lovpakker som direkte eller indirekte også får betydning for Norge.

I løpet av 2021 fremmet EU-kommisjonen flere sett med ambisiøse reguleringer og ny politikkutforming for å transformere energiforsyningen og på den måten redusere klimagassutslipp fra EU med minst 55 prosent innen 2030. Dette for å omstille Europa til et lavutslippssamfunn og bli den første klimanøytrale verdensdelen, samtidig som både ny og eksisterende fornybar energi må være miljøtilpasset på en bærekraftig måte. Sommeren 2021 foreslo også EU-kommisjonen å fase ut salg av nye bensin- og dieselbiler innenfor EU fra 2035. Elektrisk mobilitet har også blitt en sentral del av EUs strategi for bærekraftig transport, med tydelig satsing på å bedre ladeinfrastrukturen i takt med elbilsalget som forventes.

Status for fornybar energi

Andel av global energiproduksjon

Den globale økningen av fornybar energi i gigawatt (GW) fra 2004-2019, fordelt på sol (mørkegrønt), vind (lysegrønt), bioenergi og avfall (mørkeblått) og andre fornybare kilder (inkludert vannkraft, unntatt vannkraft > 50 MW!). Den samlende kapasiteten (i GW) var mer enn 7 ganger større i 2019 enn i 2004 for disse fornybare energikildene, men storskala vannkraft er altså unntatt fra denne statistikken.
Av /Global Trends in Renewable Energy Investment 2020.

Av verdens samlede forbruk av primærenergi utgjør fornybare energikilder om lag 14 prosent, som i hovedsak består av bioenergi (cirka 10 prosent) og vannfallsenergi (cirka 2,4 prosent). Nye fornybare energikilder har foreløpig spilt en svært beskjeden rolle i verdens samlede energiforbruk og har de siste årene utgjort vel én prosent.

Fornybar energi spiller en større rolle når det gjelder produksjon av elektrisk energi. Her er den samlede fornybarandelen om lag 29 prosent (2020), der vannkraft står for mer en halvparten. Bidraget fra nye fornybare energikilder som solenergi og vindenergi har økt betydelig i flere land de senere år, og disse energikildene dominerer nå utbyggingen av ny produksjonskapasitet.

Målt i installert ytelse utgjorde fornybar energi i 2015 over 60 prosent av en samlet kapasitetsøkning på 253 GW. De største bidragsyterne var vindkraft (62 GW), og solkraft (56 GW). Målt i produsert elektrisk energi blir fornybarandelen lavere da både vindkraft og solkraft har en kortere brukstid enn for eksempel varmekraft.

I Norge

Vannkraft har lenge vært bærebjelken i det norske el-kraftsystemet, og utgjorde i 2020 rundt 90 prosent av norsk elkraft. Med våre nærmere 1700 vannkraftverk og mer enn 1000 vannkraftmagasiner, så produseres det om lag 137 TWh i et normalår. Dette gjør Norge til den største vannkraft-produsenten i Europa, og blant de 10 største i verden. Mer enn halvparten av den regulerbare vannkraften i Europa er i Norge.

Det har vært en betydelig økning i vindkraftverk som er bygd og satt i produksjon etter 2015, inkludert Fosen Vind som når den ble satt i full produksjon ble Europas største vindkraftprosjekt på land. Ved utgangen av 2020, ga de 53 vindkraftverkene i Norge rundt 13 TWh (8,5 prosent av elkraft i Norge).

Solcelleanlegg er i hovedsak småskala produksjon i Norge, med en samlet kapasitet på rundt 160 MW (2020), som i liten grad bidrar til nasjonal energiforsyning. Så er det 30 varmekraftverk i Norge, som bidrar med rundt 3,4 TWh (2020). Dette er delvis fra fornybare energikilder som bioenergi og avfall, men også ikke-fornybar energi (særlig til industri).

I tillegg til å være en stor produsent av fornybar energi, så er Norge en storeksportør av fossil energi. Den primære produksjonen av energi som ble utvunnet eller hentet ut fra naturen i Norge tilsvarte 2 272 TWh i 2019. Av dette var hele 52 prosent naturgass og 37 prosent råolje. Vi eksporterte totalt 2 082 TWh, hovedsaklig fossil energi. Dette gjør Norge til en av de største produsentene og eksportørene av fossil energi per innbygger.

Fornybare energikilder er viktig i det norske kraftsystemet. Andelen av forbruket som kommer fra fornybare kilder er de øverste fargede linjene i denne illustrasjonen. Energiforbruk fra ikke fornybare kilder i grått og svart framkommer nederst. Tykkelsen på linjene angir den relative andelen fra hver kilde.
Av .

Framtidens el-behov

Det internasjonale energibyrået (IEA) har beregnet at det trengs betydelig med både vindkraft og solkraft til framtidens elektrisitetsproduksjon for å nå klimamålene i Parisavtalen. FNs klimapanel (IPCC) forsterket i 2021 betydningen av å intensivere utfasingen av fossil energi for å unngå katastrofale konsekvenser av menneskeskapte klimaendringer.

IEA anslår et framtidig behov på nærmere 25 000 TWh med både solkraft og vindkraft i 2050, med vannkraft som den tredje viktigste kilden til elektrisitet i det framtidige lavutslippsamfunnet (Net Zero by 2050). Disse tre kildene sammen med andre fornybare energikilder vil anslagsvis utgjøre nærmere 70 prosent av den globale el-produksjonen i 2050. Det vil innebære en betydelig økning fra rundt 29 prosent i 2020, for å erstatte den omfattende bruken av ikke-fornybar energi verden benytter nå.

Figuren viser den globale elektrisitetsproduksjonen fra ulike kilder (i tusen terrewatttimer - TWh) med IEAs anbefalte energiomlegging fram til 2050, for å innfri Parisavtalen. IEA forespeiler en enda raskere innfasing av like store mengder elektrisitet fra solceller og vindkraft opp til ca 12 000 TWh fra hver i 2050, og en betydelig økning fra vannkraft (mørkeblått), andre fornybare kilder (grønt), men også fra kjernekraft (nuclear). IEA anbefaler at 2020-tallet blir tiåret for en massiv omstilling til fornybar energikilder på vei til lavutslippssamfunnet i 2050, for å unngå katastrofale klimaendringer. Elektrisitet fra fornybare kilder i verden bør således utgjøre nærmere 70% i 2050, og økes fra under 30 % i 2020. IEA er således på linje med FNs klimapanel om at landene må stoppe oljeleting, og rette innsatsen på en bærekraftig energiomstilling.

IEA (2021). Net Zero by 2020. All rights reserved.
Lisens: CC BY NC ND 4.0

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Litteratur

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg