Tag Archives: vindkraftverk

Trodde du att förnybart är hållbart? Tänk efter igen...

"Hållbarhet" är ett mode-ord just nu. Det används ofta och gärna, speciellt av kärnkrafts-motståndare, och förespråkare av förnybar energi. Det antas att om något är förnybart är det också per automatik hållbart. Det antas också att kärnkraft inte är hållbart. Vad förvånade folk blir när de får reda på att det är det motsatta som gäller...

Låt oss för en gångs skull ta ett steg tillbaks och titta närmare på vad det är vi menar med "hållbarhet". I den här artikeln kommer vi att koncentrera oss på det begreppet i samband med energiproduktion.

Vad hållbarhet inte är

Det finns en vag uppfattning att om något är hållbart kan vi börja använda det nu och sedan fortsätta använda det för alltid, eller att något som är hållbart aldrig förbrukar resurser. Även om detta nu hade varit sant så hade förnybara energikällor inte varit hållbara. Detta därför att solpaneler byggs inte av solsken, eller vindkraftverk av en stadig eftermiddagsbris. De byggs av förbrukningsbara resurser, som stål, koppar, neodymium, gallium, arsenik, indium och andra inte alltid vanligt förekommande material. De har dessutom begränsad livslängd, vilket gör att inom överskådlig tid måste de rivas och ersättas. Detta betyder att sol- och vindkraft förbrukar resurser och kan sålunda inte användas i all evighet.

Men detta är inte vad vi menar med hållbarhet, så låt oss fortsätta.

Vad hållbarhet är

"Hållbar utveckling" definierades av Brundtland-kommissionens rapport "Our common future" i juni 1987 som:

...utveckling som tillgodoser nuvarande behov, utan att ta bort möjligheten för framtida framtida generationer att tillgodose deras egna behov.

Låt oss ta en titt på detta. Säger den här definitionen något om förnybart eller att använda samma saker för alltid? Säger det att användning av fossila bränslen är dåligt? Nej, det gör det inte. Rapporten säger inte ens att vi inte får helt förbruka en resurs.

Vad gäller icke-förnybara resurser, som fossila bränslen och mineraler, minskar användningen av dem de tillgängliga reserverna för framtida generationer. Men detta betyder inte att sådana resurser inte bör användas. Generellt sett skall utarmningstakten beakta hur kritisk resursen är, tillgängligheten av teknologier för att minimera utarmningen, och sannolikheten för att ersättare blir tillgängliga.

Så hållbarhet betyder alltså följande:

  • Vi har behov, och vi skall få dem tillgodosedda.
  • Framtida generationer kommer också ha behov, och vi skall inte göra något som hindrar dem från att få de behoven tillgodosedda.

När det talas om hållbarhet är det oftast framtiden som nämns. Men vad som då glöms är att utveckling som inte tar hänsyn till nutidens behov inte är hållbar. Hållbar utveckling måste tillgodose både nuvarande och framtida behov.

Så nu när vi etablerat vad hållbarhet egentligen betyder, låt oss tillämpa det.

Hållbarhet i verkliga livet

Vad är våra behov när det gäller energi? De är flera, och ett av dem är: tillförlitlighet.

Tillförlitlig energiproduktion betyder att vi får den mängd energi vi behöver, i det ögonblick vi behöver den. Energi är färskvara. Speciellt elektrisk energi måste produceras i samma sekund vi behöver den. Om produktionen inte motsvarar behovet har vi ett underskott. Vi accepterar inte elunderskott. Inte nog med att det är irriterande, det är direkt farligt eftersom vi är beroende av elektricitet för många kritiska applikationer, som sjukhus, telekommunikation, matlager och i stort sett allt som gör vårt samhälle modernt och välmående. Vidare riskerar effektunderskott på elnätet att förstöra eller skada utrustning om är kopplat till det.

Är vindkraft och solkraft hållbara energikällor?

Sol- och vindkraft lever inte upp till Brundtland-kommissionens definition av hållbara på grund av det mest banala av skäl: när solen inte lyser, och när vinden inte blåser, då levererar de ingen energi. I och med detta tillgodoser de inte vårt behov av tillförlitlighet.

Men säkerligen finns det väl alltid vind och sol? Nej, ibland finns de verkligen inte. Solen är ett självklart fall eftersom den inte lyser 24 timmar per dygn (utom norr om Polcirkeln på sommaren men det hjälper oss inte under kalla mörka vintrar). Och vind då?

Vindkraft i Sverige, jan-feb 2009
Rapporterad vindkraft i Sverige, januari-februari 2009.

Ovanstående diagram är statistik för vindkraft i Sverige, hämtad från Vattenfalls sida www.vindstat.nu. Detta representerar dygnsmedelprodutionen av vindkraft i Sverige i 30 dagar. De rapporterande anläggningarna finns från Sveriges sydspets till längst upp i norr. Bilden är så som den såg ut 14 februari, 2009.

Mängden installerad vindkraft, det vill säga maximal kapacitet, var 695 MW för de visade 30 dagarna, vilket motsvarar cirka 85% av all installerad vindkraft i Sverige. Detta betyder att teoretiskt högsta möjliga energiproduktion i det här diagrammet är 16 680 MWh per dygn. Med detta i åtanke ser vi att från 25 till 30 januari producerade vindkraften bara 2-4% av installerad kapacitet. Efter detta gjorde den ett skutt uppåt, men inom en vecka var det nere på under 10% igen i ytterligare fyra dagar.

Och igen måste vi få påminna om att detta är dygnsmedel och visar sålunda inte variationerna under dygnet. Det betyder att vid vissa tillfällen producerade vindkraften i Sverige sannolikt mindre än 1% av installerad kapacitet.

Detta betyder att utveckling som förlitar sig på förnybar energi som sol och vind för att tillgodose våra behov inte kan kallas hållbar annat än om det finns något som kan helt ersätta dem under lågperioder.

Är biobränslen hållbara?

Biobränslen är en annan förnybar energikälla som får mycket uppmärksamhet. Tillgodoser biobränslen våra behov? Detta kan ifrågasättas, därför att även om tillförlitligheten är god, är löftet om kapacitet i bästa fall skakigt. Och än värre är att biobränslen slår mot ett av våra mest grundläggande behov: hälsa och långt liv. Biobränslen, precis som alla andra förbränningsbara kraftkällor, släpper ut gaser och föroreningar som är hälsofarliga. Förbättringar kan göras, men frågan är hur många för tidiga dödsfall vi accepterar innan biobränsleteknik förbättras till acceptabla nivåer. Sålunda bör biobränslens hållbarhet ifrågasättas.

Är kärnkraft hållbart?

Låt oss se på de behov som vi har, och som framtida generationer kommer att ha:

  • Kapacitet
  • Tillförlitlighet
  • Ren luft, land och hav
  • Hälsa

Tillgodoser kärnkraft dessa behov? Ja det gör det. Kärnkraft har en kapacitet och tillförlitlighet som matchas enbart av vattenkraft och fossila kraftkällor. Kärnkraft förorenar inte luft, land eller hav på oacceptabelt sätt. Och kärnkraft hotar inte hälsa på ett oacceptabelt sätt. Faktum är att de kraftkällor kärnkraften ersätter, som exempelvis kolkraft, orsakar 2 miljoner människors förtidiga död på grund av luftföroreningar. Genom att ersätta sådana kraftkällor räddar kärnkraft liv.

Kärnavfall är något som måste hanteras, ja. Men detta är en lösbar fråga, lösbar på ett sådant sätt att det inte kommer att hindra framtida generationer från att få sina behov tillgodosedda. Den vetenskapliga kunskapen om hur man gör detta har funnits sedan 1970-talet. Det som har hindrat oss från att realisera dessa lösningar har dels varit behovet av att skaffa praktisk erfarenhet om hur man gör det, och politik. Men lösningar som exempelvis den svenska djupförvarsmetoden KBS-3 är nu såpass mogna att de kan realiseras inom snar framtid. Ytterligare alternativ för att ta hand om kärnavfall blir tillgängliga allteftersom den tekniska utvecklingen går framåt. Det finns inget skäl att anta att kärnavfall inte kan hanteras på ett sätt som överensstämmer med Brundtland-kommissionens definition om hållbarhet.

Om vi använder kärnkraft, måste framtida generationer göra det också?

Att vi använder kärnkraft nu tvingar det inte framtida generationer att göra samma sak. Kärnkraftverk har en ändlig livslängd på ca 40-60 år. För kraftverk till förnybara energikällor, som sol och vind, är livslängden ännu kortare. Därefter måste de rivas och ersättas. Framtida generationer kan välja vad som helst att ersätta dessa anläggningar med. De sålunda inte bundna av våra val. Vill de använda något annat än vad vi använder står det dem fritt att göra det.

Och troligt är att de kommer att välja något annat. Fusionskraft har undgått oss hittills, men utvecklingen ser lovande ut. Forskningsanläggningen ITER byggs i skrivande stund. Och uppföljaren DEMO är på ritbordet. Om man inte stöter på några stora hinder är forskningen vid dessa anläggningar klar 2050, varpå fusionskraften kommer att vara kommersiellt gångbar. Om vi ser pessimistiskt på detta, dröjer det eventuellt ytterligare 100 år innan de löser problemen. Pessimistiskt räknat är det rimligt att anta att senast år 2150 kan kärnkraft, sol, vind och så gott som allting annat vi använder för vår basproduktion börja fasas ut. Detta är vad Brundtland-kommissionen nämner när den talar om "sannolikheten för att ersättare blir tillgängliga".

Och även om fusionskraft aldrig realiseras måste det som kärnkraftsmotståndarna hävdar kan ersätta kärnkraften nu sannerligen kunna ersätta den i framtiden också. Om inte faller påståendena om möjligheten att ersätta kärnkraften med förnybart, och då vi måste fortsätta använda kärnkraften och göra den än mer effektiv.

Så gör det något att vi riskerar göra slut på kärnbränslen? Nej, det gör det inte. Om vi börjar få slut på de resurserna, vilket ändå inte är troligt att hända på 2 000 - 5 000 år, kan framtida generationer byta till något annat. De är inte bundna av våra val och sålunda uppfyller kärnkraft definitionen av hållbar utveckling.

Slutsats

Det har sagts att den som tittar för långt fram riskerar att snubbla över sina fötter. Detta gäller även frågor som denna. Vi får aldrig glömma att våra nuvarande behov också måste tillgodoses. Ser vi enbart till framtida behov har vi inte hållbar utveckling. Och tyvärr uppfyller förnybara energikällor som sol, vind och biobränslen inte våra nuvarande behov. Hur mycket tid och pengar vi än lägger på forskning och utveckling kan vi inte få solen att lysa på kommando, ej heller kommer vi att kunna tvinga vinden att blåsa när vi vill. Biobränslen bygger på förbränning, vilket vi ännu inte vet hur hur man skall göra ofarligt för hälsan. Sålunda är de inte hållbara.

Kärnkraft däremot är, såvitt vi kan avgöra, hållbart.

Artiklar: DN

Per Ribbing ljuger med siffror

Amerikanerna har ett uttryck: "Guns don't kill people... people with guns kill people".

Inom den akademiska världen har vi ett motsvarande uttryck: "Figures do not lie, but liars do figure(s)". På svenska förloras en del av ordvitsen, men det blir ungefär "Siffror ljuger inte, men människor kan ljuga med siffror".

Detta bevisas i hösta grad i den tirad som Per Ribbing, civilingenjör i Teknisk Fysik från Linköpings Tekniska Högskola, levererar i Barometern. Per försöker på ett överlägset sätt visa oss "siffror" som argument för hans påståenden att kärnkraft är fel. Han ger oss fyra olika siffror som skall övertyga oss att det verksamhetsområde som han är aktiv i: vindkraft, är bättre än allting annat. Och precis som i hans förra insändare försöker han skrämma oss med terrorist-spöket (mer om det här).

Per, från en civilingenjör till en annan, trodde du verkligen inte att någon skulle märka att dina siffror är fel? Tror du det går obemärkt förbi att du tar till halsbrytande habrovinker för att motivera dina hutlösa påståenden?

De första två siffrorna Per försöker imponera oss med är olika kraftverks verkningsgrad, det vill säga hur mycket användbar energi vi får ut av den totala mängd energi som stoppas in i kraftverket (se teknisk notis nedan). Hans argument är att kraftverk med låg verkningsgrad är fel, medan de med hög verkningsgrad är bra. Han förklarar dock inte varför... av anledning som snart kommer att bli uppenbar. Men först låt oss undersöka dessa siffror.

Problemet med Pers påståenden är att den verkningsgrad han anger för vind- och kärnkraftverk är helt fel. Per räknar nämligen inte in den energi som vinden tillför och får därför en fysisk omöjlighet: en evighetsmaskin.  Den teoretiskt maximala verkningsgraden för ett vindkraftverk är 59%, inte 10 000% som han påstår. Våra vindkraftverk idag har en verkningsgrad på ca 50%. (Källa)

Den verkningsgrad Per anger för kärnkraftverken är också helt fel. Per räknar nämligen enbart med utvunnen värmeenergi. Det han inte tar i beaktande är den totala mängden energi som finns i bränslet. I själva verket är verkningsgraden så låg som under 1% eftersom vi utvinner mycket lite av den energi som finns i kärnbränslet.

Och som om dessa faktamässiga fel inte vore illa nog, har Per helt vänt på resonemanget. Det hans siffror bevisar är nämligen att förbättringspotentialen för dessa kraftkällor är helt olika. Vindkraften närmar sig taket. Släng hur mycket forskningspengar du vill på vindkraften och du kommer ändå inte att få mer än ytterligare 20% högre verkningsgrad. Efter det kan du inte klämma mer kraft ur ett vindkraftverk hur mycket du än försöker.

Men om vi däremot utvecklar kärnkraften, då kan vi få effektivitetsökningar på upp till 2500-4000%! Vad tycker du är värt att satsa på?

Som teknisk notis för den intresserade: det Per i själva verket gör är att han friskt och hejdlöst blandar ihop begreppen verkningsgrad och EROEI (Energy Returned on Energy Invested) och jämför den ena med den andra. Självklart är också detta också ett grovt fel i hans resonemang och inte något man kan förvänta sig av någon som klarat av att bli civilingenjör. Linköping, vad pågår vid er tekniska högskola egentligen?!

Nästa siffra Per försöker imponera oss med är 100 000 år, vilket är den tid som vi behöver slutförvara kärnavfall med dagens teknik, (Att vi kan minska den tiden till 500 år låter jag av barmhärtighet till Per vara osagt. Oops! För sent...). 100 000 år låter mycket, men i dessa sammanhang är siffran egentligen futtig. Om han har lagt 100 000 år på bordet höjer jag det budet till 1 700 000 000 år. Det är nämligen den tid under vilket naturens eget experiment i slutförvaring har pågått. Vid en plats som heter Oklo, i landet Gabon, Afrika, skapade naturen kärnavfall för 1.7 miljarder år sedan. Och inte lite kärnavfall heller utan mängder som mäts i tusentals ton, bland annat det ökända ämnet Plutonium som så många går och oroar sig för. Detta låg naket i berget, med vatten flödande rakt igenom det. Var tror du hände med detta kärnavfall?

Absolut ingenting. Kärnavfallet låg helt stilla i berget i ett tusen sjuhundra miljoner år, utan inblandning av människor.

Pers 100 000 år är inte ens en blinkning i sammanhanget. Följdaktligen har företaget Svensk Kärnbränslehantering AB tittat mycket noga på det som naturen lärt oss i detta experiment, och baserar därför förvaringsmetoden KBS-3 på kunskapen.

Sedan försöker Per imponera oss med talet 2, vilket enligt honom är mängden byggnader som anfölls 11 september år 2001. Även detta är fel. Siffran är 3. Han vill nämligen inte att vi skall uppmärksamma att ett tredje plan krashade i byggnaden Pentagon och där orsakade enbart minimal skada i jämförelse med World Trade Center innan det smulades i småbitar. Per vill heller inte att vi skall uppmärksamma att kärnkraftverk är mycket kraftigare byggda än Pentagon.

Redan innan vi kommit såpass långt i att förstöra Pers argument har en fråga uppenbarat sig: varför valde terroristerna att krascha in i kontorsbyggnader istället för 1-4 kärnkraftverk? Om man nu kan orsaka enorm förstörelse genom att krasha ett plan i ett kärnkraftverk, vilket Per påstår, varför gjorde man inte det?!

För att terroristerna var kunnigare än Per. Kärnkraftverk är dimensionerade som bunkrar, bland annat av anledningen att man inte skall kunna rasera dem på det här sättet. Den förstörelse man kan orsaka genom att krasha i ett kärnkraftverk är enbart lokal. Självklart kan man slå ut anläggningen så att den inte längre kan producera ström genom att haverera ställverket eller andra viktiga omkringliggande byggnader. Men man kan inte orsaka ett destruktivt radioaktivt utsläpp. Detta visste terroristerna, så de valde mål där de faktiskt kunde göra någon skada.

Så Per... jag frågar dig igen, från en civilingenjör till en annan: trodde du inte att vi skulle märka att dina siffror var uppåt väggarna fel? Hoppades du att vi inte skulle genomskåda dina bakvända resonemang? Visste inte du att vi skulle kunna se att du ljög med siffror?

Jag får tyvärr ge Per underkänt i kurserna klassisk fysik och retorik. Medan den senare är valfri på LiTH undrar jag sannerligen hur han fick ut sin civilingenjörs-examen om han på allvar tror att vi kan göra makalösa manicker med hjälp av vindmöllor.


Per Ribbings 10 000% effektiva vindmöllor
har en viss likhet med Professorns makalösa manick

/Michael Karnerfors, civilingenjör från Lunds Tekniska Högskola, D-93
(Och jag fick faktiskt 5:a på min tentamen i klassisk fysik. 😀 )

FÖRTYDLIGANDE 090204: Mer exakt vad Ribbing gör: först räknar han ut effektivitetsgrad för kärnkraftverk och kolkraftverk, utan att göra samma sak för vindkraftverk. Sedan, direkt efteråt, räknar han ut EROEI för vindkraftverk, utan att göra samma sak för de tidigare nämnda energislagen. Vad han sedan menar med dessa siffror säger han inte, utan läsaren lämnas att själv försöka få något vettigt ur en jämförelse där hälften av all data saknas! 

Hade detta varit en jämförelse mellan bilar hade han sagt: "SAABen har en bränsleförbrukning på 0.6 l/mil vid blandad körning, och Volvon kostar 295 000 i inköp". Som läsare undrar jag direkt vad SAABen kostar i inköp och vad Volvon har för bränsleförbrukning, så jag kan jämföra dem... men Per håller inne på det.