Energiforbrug
Verdens energiforbrug
Energikvalitet – exergi
De enkelte energikilders bidrag til elproduktion
Verdens elforbrug/el-behov
Vedvarende energi i fremtidens elforsyning
De enkelte energikilders bidrag frem til år 2020
Ikke-fossile energikilders andel i USA
Energipriser i USA
De enkelte energikilders andel i USA
Kapacitets-/lastfaktoren i kernekraftværker 1990 – 2000
De enkelte energikilder og drivhusgasser
Kilder
Energikvalitet
Man bør skelne mellem de forskellige energiformer, der har meget forskellig kvalitet – mange foretrækker betegnelsen exergi, der er et udtryk for, hvor stor del af energien, der kan anvendes til mekanisk arbejde.
- El-energi har en meget høj kvalitet. En elmotor udnytter typisk omkring 80% af energien til mekanisk arbejde.
- Fossile brændstoffer har en noget lavere kvalitet – en forbrændingsmotor udnytter 10 – 35% af energien , afhængig af belastningen.
- Varmeenergi har en lav kvalitet, hvor stor del der kan udnyttes afhænger stærkt af temperaturen – jo lavere temperatur, des lavere energikvalitet.
- Vindenergi kan maksimalt udnyttes ca. 59% under absolut optimale forhold. I praksis med varierende vindstyrker udnyttes 20 – 25% af vindens totale energi. Heri er indregnet, at vinden kun kan udnyttes indenfor et givet interval – mellem 4 m/s til ca. 25 m/s. Over 16-18 m/s går udnyttelsen ned.
- Hydroelektrisk energi udnytter vands potentielle energi – jo højere beliggenhed – des større udnyttelsesgrad.
Ved høje fald udnyttes omkring 70% af energien – ved lave faldhøjder er udnyttelsen lav. - Bølgeenergi har en lav udnyttelsesgrad – 2 – 5% udnyttelse må regnes for realistisk
- Bioenergi – fotosyntese. Planternes klorofyl udnytter kun en del af den energi, der falder på planterne. De normale kulturplanter udnytter mellem 1-2% af den totale fotonenergi.
- Varmeenergi. Udnyttelsen er størst ved høje temperaturer – ved lave temperaturer er udnyttelsen meget lav.
- Solceller kan producere jævnstrøm direkte. Udnyttelsesgraden er ret lav – den ligger i størrelsesordenen 10 – 25% med den nuværende teknik
De enkelte energikilders bidrag
Et ofte hørt argument man hører fra atomkraftmodstanderes side er, at man i stedet skulle indføre vedvarende energikilder.
Hosstående figur stammer fra IEA´s publikationer.
Den viser hvor stor en andel de forskellige energikilder bidrog til i Verdens energiforsyning omkring årtusindskiftet.
Realistisk set må man forvente, at energiforbruget vil stige gennem de generationer, hvilket ikke mindst skyldes det stigende befolkningstal og ikke mindst en forventet vækst i 3-lande.
Der ses en stigende forbrug af fossil energi med forøget CO2 til følge.
Til top
Verdens elforbrug
Men hvorledes ser det ud med elproduktion på grundlag af vedvarende energi?
Figuren stammer fra IEA viser hvor stor andel der opnås i dag.
Den største og dominerende rolle spiller hydroelektrisk energi.
Vindenergi, solenergi og tidevandsenergi tegner sig for mindre end 1% totalt.
Bioenergi i form af brændbar affald, biogas m.v. tegner sig for en lille andel.
CRW – Combustible, Renewables and Waste:
- Fast biomasse og animalske produkter
- Affaldsforbrænding
- Industriel affaldsforbrænding
Vedvarende energi i den fremtidige elforsyning
Hvor stor andel de vedvarende energikilder kan levere og forventes af kunne levere i fremtiden, kan ses på figuren.
Selv om dette bidrag ikke fylder meget i landskabet, er det bred enighed om, at denne del af den fremtidige energiforsyning skal fremmes mest muligt.
Men intet tyder på, at bidraget herfra bliver ret meget mere end marginalt.
Selv marginale bidrag kan lokalt have megen stor betydning. Det gælder bl.a. solceller, der kan forsyne afsides liggende egne med nødvendig energi til mange formål. Det sker også her i landet, hvor Anholt Fyr drives med solenergi.
CRW – Combustible, Renewables and Waste
Til top
De enkelte energikilders bidrag frem til år 2020
Fra EIA/DOE vises en figur, der viser hvilke energikilder, der blev anvendt til elproduktionen fra 1970 – 2000 og viser forventningerne frem til 2020.
Her regner man med at kul vil spille en stor rolle, hvilket ikke lige er det, man ville opnå med Kyoto-protokollen.
Forskellige kilder viser en fremtidig forøgelse af anvendelsen af fossil energi – det er en udvikling, der ikke er bæredygtig. Det haster med indførelse af ny teknik.
Måske vil forøget anvendelse af brændselsceller og brint-teknologien tage toppen af den forventede stigning, men det ser ud til, at en forstærket anvendelse af kerneenergi på den ene eller anden måde vil komme til at spille en større rolle.
1 Mtoe = 1 mio. tons olie-ækvivalenter.
1 Mtoe = 42 TJ = 11.6 GWh.
Btu – British thermal unit.
1 Btu = 252 cal eller 1.055 kJ
Ikke – fossile energikilder i USA
Figuren viser forholdet mellem de ikke-fossile energikilder i USA.
Der ses tydeligt, at atomkraften er den eneste energikilde, der kan erstatte fossil energi i nogen rimelig omfang.
Man kan se, at sol, vind o.a. alternative energikilder spiller en yderst marginal rolle, der dog spiller en meget væsentlig rolle i energiforsyningen.
Energipriser i USA – cent/kWh
Figuren viser prisudviklingen på de primære energikilder i USA gennem de seneste 20 år.
Priserne er i cent/ produceret kWh.
Man ser de stigende priser på olie og gas de seneste år, hvorimod kul- og uranpriserne viser fortsat fald.
Faldet i atombrændsel skyldes ikke nedgang i produktionen, den har derimod været stigende på global plan.
Diverse energikilders andel til el-produktion i USA
Der anvendes kul i meget stort omfang, hvilket er medvirkende til USA´s store CO2– udslip.
På trods af dette store udslip viser målinger, at CO2-indholdet i luften her er svagt faldende!
Det vil føre for vidt at diskutere, hvad årsagen hertil er.
Figuren sammenligner omkostningerne ved forskellige energikilder – CO2 medtages – den røde del af søjlerne.
Rp/kWh = schweitzisk undersøgelse i Rappen/kilowattime.(Rappen er en schweitzizk møntenhed)
<
Udnyttelsesfaktoren på kernekraftværker
En af de gennem tiden ofte gentagne påstande fra a-kraftmodstandernes side – hermed inklusive Danmarks Radios nyhedstjeneste, har været, at atomkraftværkernes udnyttelsesfaktor ville falde med værkernes alder.
Det har vist sig ikke at være tilfældet – tværtimod er den stigende og ligger på højde med kul- og oliefyrede grundlastværker.
Fra EAF vises figuren der viser atomkraftværkernes rådighedsfaktor gennem de senere år.
Tallene er et gennemsnit for alle producerende a-kraftværker.
Energi og drivhusgasser
Debatten om drivhusgassen CO2 blev taget op af atomkrafttilhængere for ca. 30 år siden, men blev dengang afvist som propaganda.
Nu tages den seriøst af de fleste, selv om der er ret store nuanceforskelle.
Figuren viser et lille udpluk af de forholdsvise emissioner, der sker fra nogle enkelte energikilder.
Olie er ikke vist – den ligger mellem gas og kul.
Fusionen er en teoretisk beregning – foreløbig har man ikke løst problemerne med at styre processen.