Vedvarende energi

Vedvarende energi (eller alternativ energi) er energi som kommer fra vedvarende kilder, altså kilder som inden for et menneskes levetid er uudtømmelige, såsom sollys, vind, nedbør, tidevand, bølger og jordvarme, det sidste også kaldet geotermisk energi. Vedvarende energi anvendes især på fire områder: elproduktion, fjernvarme, transport og energiforsyning i afsides egne, hvor der ikke er forsyningslinjer.

Den synkende sol over denne tyske rapsmark er både drivkraften bag vinden som får møllerne til at lave strøm og fotosyntesen som får rapsen til at gro, så der kan høstes rapsfrø til biodiesel.

Den vedvarende energis andel af EU-landenes samlede energiforbrug i 2019.

I 2013 udgjorde vedvarende energi 19% af verdens totale energiforbrug.

Den soldrevne PlanetSolar foretog i 2012 som den første af sin slags en jordomsejling.

Ifølge en REN21-rapport stod vedvarende energi i 2014 for for 19,2% af verdens energiforbrug og i 2015 for 23,7% af verdens elproduktion. Energiforbruget udgøres dels af varmeenergi, med 8,9% fra traditionel biomasse, 4,2% fra moderne biomasse, jordvarme og solvarme, mens 3,9% er elektricitet fra vandkraft og 2,2% er elektricitet fra vindmøller, solceller, jordvarme og biomasse. Verden over blev der i 2015 investeret for mere end 286 mia US$ i vedvarende energi, hvor lande som Kina og USA tegnede sig for store investeringer i vind, vand, sol og biomasse. Det anslås, at der verden over er 7,7 mio arbejdspladser inden for vedvarende energi, med solcelleanlæg som den største sektor. I 2015 var mere end halvdelen af al nybygget eletricitetsproduktion vedvarende.

I modsætning til fossile brændsler som olie, gas og kernekraft er vedvarende energi tilgængelig i de fleste egne eller lande. En hurtig udbygning af vedvarende energi, fx i form af grøn omstilling, forbedrer forsyningssikkerheden mht energi foruden at det indebærer økonomiske fordele. For nylig har undersøgelser vist, at hvis udlederne af drivhusgasser gøres juridisk ansvarlige for de deraf følgende skadevirkninger, vil dette virke stærkt motiverende for anvendelse af vedvarende energi. Internationale meningsmålinger har vist, der er stor opbakning bag overgang til vedvarende energi fra fx sol og vind. I mere end 30 lande udgør vedvarende energi mere end en femtedel af energiforsyningen, og markedet for vedvarende energi forudses de kommende år at fortsætte sin kraftige vækst. I Island og Norge kommer i dag al elektricitet fra vedvarende energi, og mange andre lande har sat sig som mål i fremtiden at blive forsynet 100% med vedvarende energi. I Danmark har regeringen vedtaget, at hele energiforsyningen, dvs elektricitet, transport og opvarmning/afkøling skal komme fra vedvarende energi i 2050.

Vedvarende energi produceres oftest på store anlæg, men teknologierne bag vedvarende energi passer også godt til afsides egne uden energi-infrastruktur som rørledninger og højspændingskabler, fx i ulande, hvis udvikling er meget afhængig af energiforsyning. Ifølge den tidligere generalsekretær for FN Ban Ki-moon kan vedvarende energi være stærkt medvirkende til at hjælpe de fattigste lande til mere velstand. Det meste vedvarende energi er elektricitet, og vækst inden for vedvarende energi er derfor i et bestemt område ofte forbundet med udbygning af elnettet, hvilket har en række fordele: Elektricitet kan på effektiv vis konverteres til varmeenergi eller til mekanisk energi, som ikke forurener der hvor det skal bruges. Elproduktion fra vedvarende kilder har højere virkningsgrad end fra de fleste traditionelle energikilder, og kraftværkskapaciteten kan derfor sænkes, i sammenligning med kraftværker på fossile brændsler, hvor der ofte er et energitab på 40 til 65%.

Produktion af vedvarende energi bliver hele tiden billigere og mere effektiv, og dens andel af det totale energiforbrug vokser. Endnu i disse år øges forbruget af kul og olie, men det stagnerer formentlig omkring 2020, hvor væksten i stedet ligger i vedvarende energi og naturgas.

Historie

Udviklingen siden 1996 i elproduktion fra solceller.

De første spor efter menneskeskabte ildsteder er 790.000 år gamle, og fra da af og helt frem til indvinding af kul for alvor tog fart midt i 1800-tallet kom næsten al energi til opvarmning fra vedvarende kilder. For omkring 7.000 år siden begyndte man i Persergolfen og på Nilen at bruge en anden vedvarende energi, nemlig vinden, når man skulle sejle. Gennem det meste af menneskets historie har man klaret sig med traditionelle vedvarende energikilder som fysisk arbejdskraft fra mennesker og dyr, vand- og vindenergi til møller, samt biobrændsel i form af brænde. Endnu omkring år 1900 udgjorde de nyopdagede fossile brændsler olie og naturgas kun en mindre del af USAs energiforsyning, nogenlunde svarende til, hvad sol- og vindenergi udgjorde i 2010. Allerede i slutningen af 1800-tallet var der bekymring for, om man ville løbe tør for fossil brændsel, og om man kunne finde tilstrækkeligt med nye forekomster:

Den tid vil komme, hvor Europas industrier vil løbe tør for de naturressourcer, som er så nødvendige for dem. Oliekilder og kulminer er ikke uudtømmelige, men svinder mange steder hastigt ind. Vil mennesket så vende tilbage til at bruge vindens og vandets kraft? Eller vil han tage hen, hvor den kraftigste af alle varmekilder stråler ned på alle? Historien vil vise, hvad der kommer til at ske.

I 1885 kommenterede Werner von Siemens opdagelsen af den fotovoltaiske effekt (det fænomen at der i visse materialer frembringes en elektrisk strøm, når materialet belyses) med ordene:

Til slut vil jeg sige, at selvom dette er en vigtig videnskabelig opdagelse, vil den omsat i praksis blive mindst lige så vigtig, når vi betænker, at den tilgængelige mængde solenergi både er ubegrænset og gratis, og vil vedblive med at skinne på os i umindelige tider, længe efter at alle jordens kullejer er blevet tømt og glemt.

I slutningen af sin banebrydende bog fra 1905 Den protestantiske etik og kapitalismens ånd hævder Max Weber, at brugen af fossil brændsel er en forudsætning, på godt og ondt, for det moderne industrialiserede forbrugersamfund.

Udvikling inden for solenergi fortsatte frem til 1. Verdenskrigs udbrud, og i en artikel fra 1911 i tidsskriftet Scientific American fremførtes, at "i en fjern fremtid, hvor den fossil brændsel er brugt op, vil udnyttelse af solenergi være menneskehedens eneste måde at overleve".

Teorien om peak oil, fremsat i 1956, forudså at verdens olieproduktion ville toppe omkring år 2000. I 1970-erne begyndte miljøfolk at agitere for vedvarende energi, både som erstatning for de begrænsede olieressourcer og for at frigøre sig fra afhængighed af olietilførsler, og de første vindmøller blev taget i brug. Solvarme havde da allerede længe været brugt til opvarmning og afkøling, men det var først omkring 1980, at elproduktion fra solceller begyndte at blive økonomisk muligt.

I 2014 forudsagde en rapport fra IEA en vækst i vedvarende energiproduktion fra 1.700 gigawatt i 2014 til 4.550 gigawatt i 2040. I 2013 modtog alverdens produktion af fossil brændsel hvad der svarede til 550 mia US$ i statsstøtte, mens vedvarende energi kun modtog 120 mia US$ i støtte.

I løbet af 2010-erne faldt prisen på elektricitet fra vindmøller og solceller dramatisk, så at prisen på disse to energikilder efterhånden er kommet nogenlunde på niveau med elpriser ud fra fossil brændsel.^{[kilde mangler]} Således vandt det svenske Vattenfall i 2016 udbuddet af de kystnære danske vindmølleparker Vesterhav Nord og Vesterhav Syd med en kWh-pris på 47,5 øre.

Overblik

Mulighederne for at udnytte den vedvarende energi og iværksætte tiltag for at spare på energien er til stede næsten overalt på jordkloden, i modsætning til traditionelle energikilder, som kun er tilgængelige visse steder. Hvis man skifter fra fossile brændsler til forskellige former for vedvarende energi, vil det både gøre energiforsyningen mere sikker og give økonomiske fordele. Samtidig mindskes miljøpåvirkning og luftforurening fra afbrænding af fossil brændsel, hvilket vil gavne folks helbred og øge deres levetid, samt mindske de hermed forbundne sundhedsomkostninger, som alene i USA hvert år beløber sig til flere hundrede mia dollars. Menneskeheden vil kunne stille sit energibehov fra vedvarende kilder uendeligt langt ud i fremtiden, i princippet lige til solen om knap en mia år bliver så stor og varm, at al vand på jorden vil fordampe.

Det er især bekymring over den globale opvarmning, som sammen med høje oliepriser og nedgang i produktionen af fossile brændsler (såkaldt peak oil), har tilskyndet til lovgivning til gavn for kommerciel udbredelse af vedvarende energi.

I USA blev følgerne af finanskrisen inden for vedvarende energi afbødet af Obama-administrationens øgede investeringer og reguleringer. I en fremskrivning fra 2011 fra Det internationale Energiagentur forudses det, at om 50 år vil størstedelen af verdens elektricitet komme fra solenergi.

I 2011 leverede små solcelleanlæg elektricitet til nogle få mio husstande, som gennem lokale netværk også forsynede andre. Mere end 44 mio husstande havde biogas-anlæg til madlavning og belysning, mens mere end 166 mio husstande brugte energi-effektive biomasse-komfurer. FNs generalsekretær Ban Ki-moon har sagt, at vedvarende energi kan løfte de fattigste lande fri af fattigdommen. De senere års vækst inden for vedvarende energi vil formentlig blive yderligere forstærket efter 2020, og allerede i 2013 havde 120 lande sat sig mål mht andel af vedvarende energi, herunder EUs mål om 20% af elektricitet fra vedvarende kilder. Nogle lande har sat sig mål på helt op til 100% vedvarende energi, bl.a. Danmark?. Mere end 20 ikke-europæiske lande har for tidsrummet 2020-2030 sat sig mål på 10-50% vedvarende energi.

Kernekraft

Der er ikke enighed om, hvorvidt kernekraft skal regnes som en form for vedvarende energi. Hvor traditionelle kernekraftværker med letvandsreaktorer kun udnytter en brøkdel af uran-brændslet, så kan formeringsreaktorer udnytte hele mængden af uran, foruden det langt hyppige forekommende thorium, idet formeringsreaktorer producerer mere atombrændsel end de forbruger. Generelt regnes derfor kernekraft fra formeringsreatorer som vedvarende energi, som også omtalt i Brundtland-rapporten. Når det bliver teknisk og økonomisk muligt, vil uran udvundet fra havvand desuden kunne dække menneskehedens energiforbrug i millioner af år.

Status pr 2017

Ifølge en REN21-rapport fra 2018 er de aktuelle tendenser inden for produktion af vedvarende energi øget fokus på elektrificering af transport, øget digitalisering, ønsket om at udfase brug af kul, samt at politiske magthavere på alle niveauer tager nye initiativer og sætter sig nye mål. Der er især en tendens til, at nye initiativer inden for både energiproduktion og energibesparelse i stigende grad tages på lokalt eller regionalt i stedet for nationalt plan, som det fx ses med C40-netværket af storbyer. Desuden investerer de fremspirende økonomier i mange tidligere ulande i stigende grad i vedvarende energi og dertil knyttet infrastruktur. Private firmaer spiller også gennem deres investeringsstrategier en stigende rolle mht at fremskynde udbygningen af vedvarende energi.

For tiden ses især vækst inden for vedvarende elproduktion, hvor væksten inden for solceller (fotovoltaik) nu er dobbelt så stor som væksten inden for vindenergi, og større end den samlede vækst inden for fossile brændsler og kernekraft. På transportområdet hæmmes væksten i brug af biobrændsel af politisk ubeslutsomhed og langsom teknologisk udvikling, fx inden for flytrafik. Også inden for opvarmning og afkøling med vedvarende energi halter man bagefter. Dette område har ikke i nær samme grad som vedvarende elproduktion politikernes opmærksomhed, og dette på trods af, at opvarmning og afkøling står for 48% af det samlede energiforbrug, transport for 32%, mens elektricitet står for blot 20%. På det seneste er der dog kommet øget fokus på, hvordan energiproduktion og -forbrug kan udveksles mellem de forskellige energityper, specielt hvad angør elektrificering af opvarmning og transport.

Nær Sevilla i Spanien opførtes i 2007 Europas første solkraftanlæg PS10, som producerer elektricitet ved hjælp af 624 bevægelige spejle.

Udvikling i produktion af vedvarende energi

Type	2016	2017
Elektricitet (GW)
Vandkraft	1.095	1.114
Biomasse	114	122
Jordvarme	12,1	12,8
Solceller	303	402
Koncentreret solkraft	4,8	4,9
Vindkraft	487	539
Bølgekraft	0,5	0,5
I alt	2.017	2.195
Varme (GW)
Solvarme	456	472
Transport (mia liter pr år)
Ethanol	103	106
FAME biodiesel (fedtsyre-metylestere)	31	31
HVO (vandbehandlet planteolie)	5,9	6,5
Investeringer (mia US$)
Nye investeringer i vedvarende energi	274	280

Vedvarende energikilder sammenlignet med andre

Vedvarende energis CO2 belastning sammenlignet med andre energikilder:

Teknologi v	CO2-ækvivalenter 2008 gCO2/kWh	CO2-ækvivalenter 1995 gCO2/kWh	CO2-ækvivalenter 2006 gCO2/kWh	CO2-ækvivalenter 2010 gCO2/kWh
Kul	800-1000	1100	450
Olie	650	800
Gas	500	850
Kernekraft	5	20	90-140	115
Biomasse	25-93	75
Solceller	35	155	30
Koncentreret solkraft/CSP	10
Bølgeenergi	25-50	50
Tidevandsenergi	45
Vandkraft (dæmninger)	10-30	205	55
Vandkraft (floder)	<5
Geotermisk energi	30
Vind	5	43	10

Se også

• Vindenergi
• Bølgeenergi
• Geotermisk energi
• Solenergi
• Kernekraft
• Biobrændsel
• Grøn omstilling
• Energilagring
• Vedvarende energilagring
• Passivt design
• Fossilt brændstof

Referencer

1. Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme. Technologie – Berechnung – Simulation. 8. aktualisierte Auflage. München 2013, S. 34.
2. Anette Regelous, Jan-Peter Meyn (2011): Erneuerbare Energien – eine physikalische Betrachtung, i: Didaktik der Physik, Physikalisches Institut, Didaktik der Physik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
3. Ellabban, Omar; Abu-Rub, Haitham; Blaabjerg, Frede (2014). "Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 39: 748–764 [749]. doi:10.1016/j.rser.2014.07.113.
4. REN21 (2010). Renewables 2010 Global Status Report p. 15.
5. Renewables 2017 Global status report
6. REN21, Global Status Report 2016. Retrieved 8th June 2016.
7. IRENA, Renewable energy and jobs, Annual review 2015, IRENA.
8. Vaughan, Adam (25. oktober 2016). "Renewables made up half of net electricity capacity added last year" – via The Guardian.
9. International Energy Agency (2012). "Energy Technology Perspectives 2012" (PDF).
10. Heidari, Negin; Pearce, Joshua M. (2016). "A Review of Greenhouse Gas Emission Liabilities as the Value of Renewable Energy for Mitigating Lawsuits for Climate Change Related Damages". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 55C: 899-908. doi:10.1016/j.rser.2015.11.025.
11. "Global Trends in Sustainable Energy Investment 2007: Analysis of Trends and Issues in the Financing of Renewable Energy and Energy Efficiency in OECD and Developing Countries" (PDF). unep.org. United Nations Environment Programme. 2007. s. 3. Arkiveret fra originalen (PDF) 13. oktober 2014. Hentet 13. oktober 2014.
12. REN21 (2013). "Renewables global futures report 2013" (PDF). (Webside ikke længere tilgængelig)
13. Vad Mathiesen, Brian; et al. (2015). "Smart Energy Systems for coherent 100% renewable energy and transport solutions". Applied Energy. 145: 139-154. doi:10.1016/j.apenergy.2015.01.075. {{cite journal}}: Eksplicit brug af et al. i: |last2= (hjælp)
14. World Energy Assessment (2001). Renewable energy technologies 9. juni 2007 hos Wayback Machine, p. 221.
15. Steve Leone (25. august 2011). "U.N. Secretary-General: Renewables Can End Energy Poverty". Renewable Energy World.
16. Armaroli, Nicola; Balzani, Vincenzo (2011). "Towards an electricity-powered world". Energy and Environmental Science. 4: 3193-3222. doi:10.1039/c1ee01249e.
17. Armaroli, Nicola; Balzani, Vincenzo (2016). "Solar Electricity and Solar Fuels: Status and Perspectives in the Context of the Energy Transition". Chemistry – A European Journal. 22: 32-57. doi:10.1002/chem.201503580.
18. Volker Quaschning, Regenerative Energiesysteme. Technologie – Berechnung – Simulation. 8th. Edition. Hanser (Munich) 2013, p. 49.
19. Electric cars and cheap solar 'could halt fossil fuel growth by 2020' The Guardian
20. http://www.carbontracker.org/wp-content/uploads/2017/02/Expect-the-Unexpected_CTI_Imperial.pdf pg3 & pg30
21. K. Kris Hirst. . About.com. Arkiveret fra originalen 12. januar 2013. Hentet 15. januar 2013.
22. Guarnieri, M. (2017). ""Blowin' the wind"". IEEE Industrial Electronics Magazine. 11 (1): 63–67/83. doi:10.1109/MIE.2017.2652798.
23. "wind energy". The Encyclopedia of Alternative Energy and Sustainable Living. Hentet 15. januar 2013.
24. Guarnieri, M. (2016). "A Shining Tale". IEEE Industrial Electronics Magazine. 10 (4): 67–69/80. doi:10.1109/MIE.2016.2616000.
25. "The surprising history of sustainable energy". Sustainablehistory.wordpress.com. fra originalen 24. december 2014. Hentet 1. november 2012.
26. Werner von Siemens (1885). "On the electromotive action of illuminated selenium, discovered by Mr. Fritts, of New York". Van Nostrands Engineering Magazine. 32: 514-516.
27. Weber suggests that the modern economic world will determine the lifestyle of everyone born into it "until the last hundredweight of fossil fuel is burned" (bis der letzte Zentner fossilen Brennstoffs verglüht ist).
28. "Power from Sunshine": A Business History of Solar Energy 25 May 2012
29. Hubbert, M. King (juni 1956). (PDF). Shell Oil Company/American Petroleum Institute. Arkiveret fra originalen (PDF) 27. maj 2008. Hentet 10. november 2014.
30. . Solarstartechnologies.com. Arkiveret fra originalen 6. december 2013. Hentet 1. november 2012.
31. Tweed, Katherine. "In 2040, Fossil Fuels Still Reign". IEEE. Hentet 15. november 2014.
32. Sanne Wittrup (12. september 2016): Rekordlav pris: Vattenfall vinder kystmølleudbud med 47,5 øre pr. kWh, artikel i Ingeniøren
33. Jacobson, Mark Z.; et al. (2015). ": 100% clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy roadmaps for the 50 United States". Energy and Environmental Science. 8: 2093-2117. doi:10.1039/C5EE01283J. {{cite journal}}: Eksplicit brug af et al. i: |last2= (hjælp)
34. Schröder, K.-P.; Smith, R.C. (2008). "Distant future of the Sun and Earth revisited". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 386 (1): 155-163. arXiv:0801.4031. Bibcode:2008MNRAS.386..155S. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x. See also Palmer, J. (2008). "Hope dims that Earth will survive Sun's death". New Scientist. Hentet 24. marts 2008.
35. Carrington, D. (21. februar 2000). "Date set for desert Earth". BBC News. Hentet 31. marts 2007.
36. Clean Edge (2009). Clean Energy Trends 2009 18. marts 2009 hos Wayback Machine pp. 1–4.
37. Ben Sills (29. august 2011). "Solar May Produce Most of World's Power by 2060, IEA Says". Bloomberg.
38. REN21 (2011). "Renewables 2011: Global Status Report" (PDF). s. 14.
39. David, S. (2005). "Future Scenarios for Fission Based Reactors". Nuclear Physics A. 751: 429-441. Bibcode:2005NuPhA.751..429D. doi:10.1016/j.nuclphysa.2005.02.014.
40. Brundtland, Gro Harlem (20. marts 1987). "Chapter 7: Energy: Choices for Environment and Development". Our Common Future: Report of the World Commission on Environment and Development. Oslo. Hentet 27. marts 2013. Today's primary sources of energy are mainly non-renewable: natural gas, oil, coal, peat, and conventional nuclear power. There are also renewable sources, including wood, plants, dung, falling water, geothermal sources, solar, tidal, wind, and wave energy, as well as human and animal muscle-power. Nuclear reactors that produce their own fuel ('breeders') and eventually fusion reactors are also in this category
41. John McCarthy (2006). . Progress and its Sustainability. Stanford. Arkiveret fra originalen 2007-04-10. Hentet 2006-11-09. Citing: Cohen, Bernard L. (januar 1983). "Breeder reactors: A renewable energy source". American Journal of Physics. 51 (1): 75-76. Bibcode:1983AmJPh..51...75C. doi:10.1119/1.13440. S2CID 119587950.
42. Renewables 2018 Global Status report, s. 17
43. Renewables 2018 Global Status report, s. 19
44. Carbon footprint of Electricity Generation, postnote October 2006, no. 268, Parliamentary Office for Science and Technology, UK
45. (PDF). Arkiveret fra originalen (PDF) 18. august 2014. Hentet 27. februar 2011.
46. stormsmith.nl: Energy from uranium 18. juli 2011 hos Wayback Machine Citat: "...Nuclear electricity generated from ores with a grade of 0.15% U, the world average at this moment, has a specific carbon dioxide emission of nearly 90-140 grams CO2 per kilowatt-hour, depending on accounting the energy debt or not...Emissions of other GHGs..."
47. Video: jun, 2010, TED: Debate: Does the world need nuclear energy? (lav-opløsning 28. juli 2011 hos Wayback Machine) To opponenter fremlægger og har hver deres CO2 grafer. Her anvendes Professor ved Stanford University Mark Z. Jacobsons tal aflæst fra tiden 9:47 med CO2 fra både livscyklus og fossil-CO2-udslip mens man venter på godkendelse og kraftsværkbyggeriet. Se stanford.edu: "A Plan For a Sustainable Future" side 11 26. november 2013 hos Wayback Machine og Side 7, tabel 3: Mark Z. Jacobson: Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security

Eksterne henvisninger

• vedvarende energi, artikel i DenStoreDanske
• Renewables 2018 Global Status Report - fra ren21.net
• Renewables 2019 Global Status Report - fra ren21.net
• Renewables 2020 Global Status Report - fra ren21.net
• Renewables 2021 Global Status Report - fra ren21.net
• Renewable Energy Benefits
• 8 September 2005, Physics web: Power walking Citat: "...Scientists in the US have invented a back-pack that converts the up and down motion of walking into electricity. The device can generate 7.4 watts and could be used by field scientists, aid workers and soldiers to power mobile phones, GPS instruments and other devices without having to carry heavy replacement batteries (Science 309 1725)..."
• IRENA (2018): Renewable Power Generation Costs in 2017, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, ISBN 978-92-9260-040-2 (IRENA-rapport om prisudviklingen på vedvarende energi, på engelsk)

• Wikimedia Commons har flere filer relateret til Vedvarende energi