Stórstígar framfarir í orkumálum heimsins

Heimild:  

Apríl 2015

Bjarni Jónsson

Þegar heimsmarkaðsverð á olíu helmingaðist á um 9 mánaða tímabili árið 2014, var tækniþróun að verki, sem knúin er tvenns konar kröftum.  Tækniþróunin er á sviði nýrrar gasframleiðslutækni, sem rutt hefur sér til rúms í Norður-Ameríku, og reyndar olíuvinnslu úr tjörusandi, og á sviði bættrar orkunýtni á nánast öllum sviðum orkuvinnslu og orkunotkunar, og síðast en ekki sízt er tækniþróunin á sviði endurnýjanlegar orku. Hér sjáum við „orkuskiptin“ í hillingum, þegar endurnýjanlegir orkugjafar munu leysa jarðefnaeldsneyti snurðulítið af hólmi við raforkuvinnsluna að miklu leyti, þó að ekki verði nauðsynlegt að útrýma notkun jarðefnaeldsneytis, enda eru til af því birgðir í a.m.k. 500 ár m.v. helmingun notkunarstigsins 1990.

Kraftarnir að baki þessari þróun eru annars vegar baráttan við að halda hlýnun lofthjúps jarðar undir 2°C að meðaltali á þessari öld m.v. upphaf iðnvæðingar um 1750, en hitastigshækkunin er nú þegar orðin tæplega 1°C, og hins vegar nauðsyn þess að auka stöðugleika og fyrirsjáanleika orkuafhendingar og orkuverðs fyrir hagkerfi heimsins.  Megnið af jarðefnaeldsneytinu kemur frá pólitískt óstöðugum svæðum, og stórir olíu- og gasútflytjendur hafa orðið uppvísir að því að nota stöðu sína í þvingunarskyni og til fjárkúgunar, þar sem dregið er purkunarlaust úr framboðinu og verðið spennt úr hófi fram, sem valdið hefur verðbólgu og efnahagssamdrætti.  Nægir að nefna Rússland og Sádi-Arabíu í þessu sambandi. Nú síðast er Svarti-Peturinn í Kreml, en Sádar leggja áherzlu á að halda markaðsstöðu sinni, svo að þeir hafa ekki að ráði dregið úr framleiðslu. Það sýnir, að verðlagningarvaldið hefur færzt til Bandaríkjanna, sem skyndilega hafa breytzt úr landi eldsneytisinnflutnings í að verða útflutningsríki eldsneytis.  Markaðurinn hefur snúizt frá að vera seljendamarkaður í að vera kaupendamarkaður.  Þetta mun hafa góð áhrif á hag flestra ríkja, en mjög slæm áhrif á hag sumra, t.d. Norðmanna, sem búa við hæsta olíu- og gasvinnslukostnað í heimi, jaðarkostnað um 110 USD/tunnu, og horfa nú fram á óhjákvæmilegt hnignunarskeið, þó að olíusjóðurinn þeirra muni hindra brotlendingu.

Bandaríkin og Kanada hafa nú tekið við af Sádum sem ráðandi um verð og sveiflujafnarar.  Sé litið á afleiðumarkaðinn á orkusviði, kemur í ljós, að hann býst við verðhækkun á jarðolíu úr núverandi um 50 USD/tunna í 90 USD/tunna um 2022.  Að raunvirði er þetta þá svipað verð og fyrir verðfallið 2014, en það er engan veginn víst, að þetta gangi eftir, og tækniþróunin vinnur gegn slíkri verðþróun. Líklegt er, að spákaupmenn vanmeti styrk þeirrar tækniþróunar, sem getið er um í upphafi þessarar vefgreinar.  Auðvitað geta atburðir leitt til minna framboðs, en nú bendir ýmislegt til, að Persum verði hleypt inn á olíumarkaðinn.  Þeir munu þá hefja verðstríð við Sádana til að afla sér markaða, og við þetta gæti verðið lækkað tímabundið niður í 30 USD/tunnu.  Það er hins vegar aðeins spurning um tíma, hvenær Gyðingar eyðileggja þróunarstöðvar Persa fyrir kjarnorku á meðan Persaríki er klerkaveldi, sem er fullkomin tímaskekkja árið 2015.

Undanfarin 5 ár hafa verið fjárfestir 260 milljarðar USD á ári í endurnýjanlegum orkugjöfum, og þetta hefur leitt til mikillar aukningar á raforkuvinnslu með vindmyllum og sólarhlöðum.  Í Kína nemur nú uppsett afl vindmylla 200 GW, sem er hundraðfalt meðalálag á Íslandi. Ósjálfbær raforkuvinnsla í Kína hefur þegar leitt til versnandi heilsufars þar og styttingar mannsævinnar auk óþæginda og tæringar mannvirkja.  Kínverjar sjá sitt óvænna, og við lok þessa áratugar verður dágóður meirihluti allrar viðbótar raforkuvinnslu án loftmengunar. Í Kína eru sem sagt að verða „orkuskipti“.  „Neyðin kennir nakinni konu að spinna.“

Þegar hér er komið sögu, er eðlilegt að gera sér grein fyrir, hvaðan orkan kemur.  Miðað er við neyzlu heimsins árið 2013, og tölurnar í svigum eiga við Ísland:

• Jarðolía: 32,9 % (12 %)
• Kol:      30,1 % ( 2 %)
• Jarðgas:  23,7 % ( 0 %)
• Vatnsafl:  6,7 % (18 %)
• Kjarnorka: 4,4 % ( 0 %)
• Vindur:    1,1 % ( 0 %)
• Jarðvarmi: 0,9 % (68 %)
• Sól:       0,2 % ( 0 %)

Á heimsvísu stendur jarðefnaeldsneytið undir 87 % orkunotkunarinnar, en á Íslandi aðeins 14 %. Ísland er jarðvarmaland.  Að afnema jarðefnaeldsneyti er ekki í sjónmáli á heimsvísu, en hlutfallsleg helmingun á þessari öld og þá hreinsun útblásturs á því, sem eftir stæði, mundi bæði auka afhendingaröryggið og koma í veg fyrir hættulega hlýnun jarðar.

Við Íslendingar erum í einstaklega góðri stöðu, hvað heildarelsneytisnotkun varðar, með aðeins 14 % heldar, og þess vegna er óþolandi örverpi í lagasmíð að þvinga olíufélögin til innflutnings á lífdísil, sem eykur eldsneytisnotkun og eykur kostnað á hvern líter. Afnema ber þessa óþörfu og skaðlegu löggjöf, eins og fram komið frumvarp kveður tímabundið á um, og miklu fremur ná markmiðum ESB um 6 % hlut endurnýjanlegrar orku í samgöngum árið 2020 með því að ýta undir rafbílakaup.  Mikill fjöldi rafmagnslyftara er í landinu, og ber að reikna dísilolíusparnað þeirra með í þessu átaki. Þannig er ekki óraunhæft að reikna með 6 % sparnaði eldsneytisnotkunar fartækja á landi árið 2020 m.v. 1990 með rafvæðingu bílaflotans, en til þess þarf atbeina stjórnvalda og dreifiveitna.   

Akkilesarhæll rafmagnsbílanna hafa verið dýrir og þungir rafgeymar m.v. orkuinnihald.  Verksmiðjan Gigafactory mun hanna og framleiða rafgeyma framtíðarinnar fyrir rafbílafyrirtækið Tesla.  Hún mun innan 5 ára, ef áætlanir standast, draga úr kostnaði rafgeymanna úr 250 USD/kWh í 100 USD/kWh.  Samkvæmt frumkvöðli Tesla, Elon Musk, mun þessi þróun lækka verð rafbíls niður í að verða sambærilegt og verð eldsneytisknúinna bíla (per kg bíls-innsk. höf.).  Þegar því stigi verður náð, verður ekki lengur þörf á kostnaðarlækkun í innkaupum að hálfu ríkissjóðs, kolefnisgjaldið og miklu lægri rekstrarkostnaður rafbíla mun gera þá að vænlegri kosti en eldsneytisbílana.

Þegar bíllinn er heima í hleðslu, er algengast, að toppálag verði á heimilinu.  Þá verður unnt, samkvæmt merki frá rafveitunni, að keyra allt álag hússins eða hluta þess frá bílrafgeymunum, og fá fyrir verðmismuninn og topporkunotkunina kreditfærslu frá rafveitunni á rafmagnsreikning hússins.  Rafveitan og húseigandinn (bíleigandinn) græða á því að draga úr toppálaginu, og samfélagið sparar með því að fresta fjárfestingu í virkjun, flutningskerfi og dreifikerfi.  Þetta er ekki draumsýn, heldur er tæknin fyrir hendi til að gera þetta sjálfvirkt nú þegar.

Með sama áframhaldi þyrfti eldsneytisiðnaðurinn að fjárfesta 23 trilljónir USD á næstu 20 árum samkvæmt IEA (International Energy Agency).  Vegna samkeppni frá endurnýjanlegum orkugjöfum er þegar komið í ljós, að þetta verður lægri upphæð. IEA áætlar aukningu í orkunotkun á næstu 25 árum 37 %.  Umtalsverður skerfur þessarar aukningar verður að koma frá kjarnorkuverum, og munu þá yfirvöld greiða niður orkuverð frá þeim, en nú nemur mismunur markaðasverðs raforku og kostnaðarverðs frá kjarnorkuverum um 80 USD/MWh á Englandi.  Ný, öruggari og hagkvæmari gerð kjarnorkuvera er í þróun. Að leysa núverandi eldsneytisorkuver af hólmi er talið mundu kosta 44 trilljónir USD.  Fjárhagslega er það hægt á 40 árum án efnahagslegra skakkafalla á heimsvísu.

Til marks um aukna nýtni er, að á tímabilinu 2007-2015 hefur hagvöxtur í BNA numið 9 %, en eldsneytisnotkun hefur minnkað um 11 %, og heimilisnotkun rafmagns í Þýzkalandi er nú minni þar en var árið 1990.  Talið er, að mengun andrúmslofts í Kína muni ná hámarki árið 2030 vegna mikilla fjárfestinga í kolaorkuverum með góðum hreinsibúnaði, vegna kjarnorkuvera og orkuvera með endurnýjanlegum orkulindum og vegna nýrra háspennulína, sem flytja jafnstraum langar vegalengdir með minni töpum en riðstraumstæknin býður upp á. Gangi þetta eftir, er um að ræða eftirbreytniverðan árangur hjá Kínverjum fyrir þróunarþjóðirnar.  Vesturveldin og Japanir eru þegar á góðu skriði, eins og hér hefur verið lýst.