"Ren" energi har også en CO2-konsekvens

DEBATT

AV KARL SIGURD FREDRIKSEN
All transport krever energi, også -miljøvennlige - transportmidler som elbiler og elektriske tog. Hvordan klimaregnskapet til syvende og sist blir seende ut med hensyn til CO2- og andre klimaskadelige utslipp, avhenger av hvor effektivt energien blir utnyttet og hvordan den blir produsert. Vi trenger å få klargjort hvordan også elkraftens klimabidrag skal beregnes.

For å få en konstruktiv debatt om transportløsninger, bør vi avklare grunnlaget knyttet til produksjon og forbruk av energi slik at konsekvenser i form av utslipp kan beregnes. Da tidligere forskningsleder ved TØI, Johan C. Hiorth, redegjorde for dette i Samferdsel for nesten 15 år siden, viste det seg at han var forut for sin tid. Årsaken var antakelig at folk flest mente vi hadde billig og nok elkraft, og de færreste så problemer med fossil forbrenning.

I det meste av forrige århundre hadde Norge en grei energiforsyning med billig, forurensningsfri vannkraft som det var nok av, og et oljeforbruk som bekymret svært få. Men i dag øker importen av kull- og atomkraft, og flere store kraftverk drevet på gass er underveis. Elkraften er ikke lenger ren, den er også blitt forurensende!

Fossil forbrenning forurenser ikke bare lokalt, dens bidrag til global oppvarming er uten tvil blitt menneskehetens største miljøutfordring. I det internasjonale elmarkedet kommer ca en fjerdedel av produksjonen fra fossil forbrenning, hovedsakelig kullkraftverk – som dessverre er svært billige i drift på nær ubergrensete kullreserver. Men de er lite energieffektive og gir store CO2-utslipp. Jordens raskt økende befolkning må nå redusere uttakene av fossil energi, og energien må brukes langt mer effektiv enn før. Dersom vi i Norge baserer oss på energikrevende løsninger fordi importen i dag er billig, er dette dårlig økonomi - og etter min mening en uansvarlig og umoralsk politikk. 

I våre nye kraftverk basert på gass og kanskje Svalbardkull, skal det eksperimenteres med CO2-rensing som skal baseres økonomisk på at gassen reinjiseres for økt oljeutvinning. Så langt antas prisen for dette å bli svært høy – antakelig 5 til 10 ganger høyere enn dagens markedspris på CO2-kvoter. Så uansett om forbrukeren utnytter fossil energi direkte, eller som elektrisitet, må energibruken være svært effektiv for at klimautslippene skal kunne begrenses, men like mye for å begrense kostnadene!

To ting er lett å fastslå: CO2-avgiftene må økes kraftig hvis de skal føre til reduserte klimautslipp, og våre stort sett nedbetalte vannkraftverk kommer til å bli pengemaskiner! Klimahensyn og dyr energi setter en helt ny agenda for den transportrelaterte miljødebatten, der de rent lokale hensyn inntil nylig har rådet grunnen. Vi ønsker for eksempel å skjerpe kravene til bymiljø, men i fremtiden kan ikke dette skje ved økt energibruk når klimautslippene må ned.

Transportens direkte oljeforbruk medfører nærmere 20 % av norske utslipp av klimagasser: ”Transportsektoren står for store klimautslepp, og komiteen ser det som viktig at sektoren tek sitt ansvar for å redusera utslepp og støy”, sa Stortinget allerede i gjeldende nasjonal transportplan. Har vi gjort det? Jeg mener nei – men heldigvis har Sverige vist at det lar seg gjøre, der gjør nå miljøbilene sitt inntog for fullt.

For å kunne forstå og beregne ulike transportmidlers bidrag til klimautslipp, må de ulike energiformene sees i sammenheng og vurderes ut fra samme skala. Vi må også se på hvor effektivt energien utnyttes. Nedenfor presenteres noen enkle, kjemisk-fysiske sammenhenger som inngår i grunnlaget for en diskusjon om hvilke CO2-konsekvenser bruk av elkraft har:

Spørsmål 1
Omtrent hvor mye elkraft får vi ved fossil forbrenning?
De fossile energikildene kull, olje og gass inneholder nesten like mye energi, for enkelhets skyld kan vi si at vi ut av 1 kg brennstoff kan få maksimalt 12,5 kilowatt-timer (KWh) (variasjon egentlig fra 12,1 til 13,2). Eller motsatt: For å produsere 1 kWh kreves minst 0,080 kg fossilt brennstoff. Men dette forutsetter en 100 % utnyttelse av energien. Det kan vi få til dersom vi eksempelvis fyrer med en gassbrenner inne i et rom uten å slippe ut røyken.

I normal romoppvarming, der avgassene sendes ut av pipa, er virkningsgraden i størrelsesorden 70-80 %. Ved elektrisk oppvarming er virkningsgraden svært høy, i størrelsesorden 95 %. Svinnet fra kraftstasjonen og frem til ovnen er svært lite. En elektromotor utnytter også energien nærmere 100 %.

I det planlagte gasskraftverket på Mongstad, er virkningsgraden fra start planlagt til 65 %, men hevdes å øke til 80 % - minus overføringstapet i ledningsnettet. I europeisk kraftproduksjon ved forbrenning er effektiviteten svært mye lavere, i kullkraftverk ca 30 %. I bilmotorer ikke mye over 20 % (tank til hjul). Dersom en velger 60 % virkningsgrad som et gjennomsnitt, får vi 0,6 x 12,5 = 7,5 kWh per kilo fossilt brennstoff. Eller omvendt: vi trenger 0,13 kg brennstoff for å produsere 1 kWh ved 60 % virkningsgrad. 

Spørsmål 2
Hva er CO2-konsekvensen av fossil forbrenning?
Variasjonene mellom rent karbon, olje og gass er små, så litt forenklet kan vi regne med at når 1 kg drivstoff forbrennes, får vi 3,1 kg CO2. Ved bruk i bil, kan det være enklere å regne i liter:
En liter bensin gir 2,3 kg CO2 og en liter diesel gir 2,6 kg CO2.

Sammenhengene som er beskrevet her er faktagrunnlaget for å kunne omregne energibehov og CO2-konsekvenser generelt, slik at vi for eksempel kan sammenlikne transportløsninger basert på fossile produkter, bensin, diesel eller gass, med ulike former for elektriske drevne transportløsninger. Her er noen regneeksempler som illustrerer hvilke CO2-utslipp bruk av elkraft gir, avhengig av hvor effektivt den blir produsert og utnyttet:

Behov for avklaring
Samfunnsplanleggere har behov for en nasjonal, politisk avklaring, gjerne i Nasjonal transportplan, med et tidsperspektiv på 15-20 år (som tilsvarer utskiftingstakten på bilparken), om hvilken CO2-konsekvens som planene skal legge til grunn for elproduksjon fra fossile kilder til transportformål og annet. Beslutningen må ta hensyn til mange variabler over tid: teknologisk utvikling, markedsutvikling for elkraft og CO2-kvoter, og ikke minst utviklingen av internasjonale klimaavtaler. Dersom verden etter hvert lykkes i å produsere elkraft med CO2-fjerning i stor skala - atomkraft kan heller ikke utelukkes helt - så vil uansett prisen bli svært høy. Dette tilsier at en formalisert CO2-konsekvens – som er miljøvennlig - bør baseres på en lav virkningsgrad for fossil elkraft, som både i dag og i fremtiden samsvarer med å godta en høy pris for CO2-rensing.

Inntil klarere føringer for CO2-konsekvenser foreligger, kan noen regneeksempler for personer og gods være et utgangspunkt for diskusjonen - se tabell 2.

Tabell 2. Noen regneeksempler på CO2-konsekvenser for ulike transportmidler, personer og god.

I sammenlikninger på transportområdet må også indirekte energibruk medregnes, som produksjon og drift av transportmidler og infrastruktur. Dessuten vil ulike løsninger i ulik grad generere tilbringertransport. Valgene må også ta hensyn til systemets fleksibilitet og tilgjengelighet, variasjoner i belegg, konkurranseflater mellom ulike transportmidler, hensynet til de lokale miljøutfordringene og, ikke minst, summen av kostnader som brukerne og samfunnet må betale. Kan vi få mer miljø for pengene ved å bruke energien på en annen måte?