Om klimagassutslipp fra strøm

Dette er kanskje ikke noe dere mister nattesøvn over, men jeg har brukt mye tid til å gruble over hvilken verdi som er riktig å bruke når man regner på klimagassutslipp for strømforbruk i Norge. Er egentlig elbiler miljøvennlige? Svaret er naturligvis at det kommer an på hvordan elektrisiteten er blitt produsert.

IPCC (2011) har tatt for seg et hundretalls ulike studier på klimagassutslipp  fra elektrisitetsproduksjon (i et livsløpsperperktiv), og kommet fram til følgende verdier:

elektrisitet_e_ekv.
Figur 1: CO2-ekvivalenter for elektrisitetsproduksjon (IPCC 2011)

Til tross for stor variasjon i resultater fra ulike studier, er allikevel forskjellen mellom fornybare og fossile energikilder tydelig. Medianverdiene i figuren over er som følger:

Energikilde Medianverdi [g CO2-ekv. per kWh]
Vannkraft 4
Sol (PV) 46
Vind 12
Kjernekraft 16
Biomasse 18
Olje 850
Kull 1001
Gass 469

Tabell 1: Median verdier for klimagassutslipp fra elektrisitetsproduksjon

I Norge kommer 96 prosent av elektrisiteten fra vannkraft (2014), som gir minimale klimagassutslipp (utslipp for vannkraft er knyttet til bygging/rehabilitering, samt ev. neddemming av organisk materiale) sammenlignet med andre energikilder, så burde vi ikke bare bruke strøm med god samvittighet? NVE oppgir et sted mellom 10 og 17 gram CO2-ekvivalenter per kWh for norskprodusert strøm.

Utfordringen oppstår fordi vi er knyttet opp til kraftnettet i Europa. Det er fint, for da kan vi produsere ren, fornybar energi her hjemme og selge den til utlandet hvor den kanskje erstatter kraft fra kullkraftverk. Et kullkraftverk kan ha klimagassutslipp på 1000 gram CO2-ekvivalenter per kWh. Burde jeg da bruke 1000 gram CO2-ekvivalenter tjent for hver kWh spart? Nja, det er ikke så enkelt heller. Overføringskapasiteten (på kraftnettet, altså) ut av Norge er nemlig begrenset. Enn så lenge er kapasiteten på drøyt 6000 MW (planlagt utvidet med 2 x 1400 MW i 2020 med sjøkabler til Tyskland og Storbritannia), mens midlere effekt for norsk kraftproduksjon i 2014 var på 16 250 MW (142,3 TWh produsert). Det er altså bare mulig å eksportere ca. 40% av den produserte kraften, så selv om jeg kanskje kunne satt marginalinntekten (klimamessig) for å skru av en lampe til utslippet for å produsere strøm ved et kullkraftverk, blir det feil å bruke denne om jeg f.eks. vil beregne total klimapåvirkning av norsk kraftforbruk, eller, enda mer interessant: Hvor mye klimagassutslipp er det mulig å spare verden for ved å kutte strømforbruk i Norge?

Mellomlandsforbindelser
Figur 2: Norges mellomlandsforbindelser (figur hentet herifra). 700 MW-forbindelsen til Danmark ble ferdigstilt i fjor høst.

Jeg har derfor sett nærmere på kraftsystemet og klimagassutslipp fra kraftproduksjon i ulike land som vi har kraftutveksling med. Deretter har jeg satt opp et regneark der jeg antar at hvert land (Norge, Sverige, Danmark, Finland, Nederland) eksporterer så mye strøm som mulig til land med mindre ren kraftproduksjon. Jeg ser så på andelen av total produksjon som kan eksporteres (og dermed erstatter mer forurensende kraftproduksjon), og beregner hvor mye klimagassutslipp dette tilsvarer. Andelen som ikke kan eksporteres (pga. for liten nettkapasitet) settes til et klimagassutslipp lik landets egen produksjon.

Første oppgave er å finne CO2-ekvivalenter for ulike land sin elektrisitetsproduksjon. Dette viser seg å være lettere sagt enn gjort. Så godt som alle rapporter oppgir utslipp fra total energiproduksjon, ikke kun for elektrisitet. Jeg har til slutt funnet to kilder som ser på klimagassutslipp fra kraftproduksjon, nemlig denne rapporten fra Ecometrica (2011) og ABB sine landrapporter. Problemet med begge er at de kun oppgir utslipp av CO2, ikke andre klimagasser, og at de (så vidt jeg kan skjønne) kun ser på direkte utslipp, ikke utslipp i et livsløpsperspektiv. Jeg har derfor også gjort egne beregninger, basert på medianverdiene fra kraftproduksjon gitt i tabell 1, samt produksjonsmiks for de ulike landene hentet fra IEA sine Country Reviews. En sammenligning av resultatene er vist i figuren under.

ulike beregninger
Figur 3: Ulike beregninger av klimagassutslipp fra kraftproduksjon. Første søyle er fra Ecometrica (2011), andre søyle ABB (2013) og tredje søyle mine egne beregninger.

Det er stor forskjell på de ulike beregningene. Jevnt over gir ABB de laveste utslippene, mens Ecometrica har veldig sprikende resultater. Mine egne beregninger havner et sted i mellom. Problemet med mine egne beregninger, er at jeg har lite detaljkunnskap om produksjonen i de ulike landene (for eksempel virkningsgrad på kraftverk). Dette gjør at jeg velger å bruke tallene fra ABB i den videre beregningen. Jeg har i midlertid valgt å øke dem med 15% for å inkludere utslipp fra andre klimagasser enn CO2, samt å få dem mer på linje med andre beregninger (Ecometrica, mine egne beregninger, denne beregningen for Tyskland og WWFs beregninger for Sverige). Resultatet blir slik:

valgt
Figur 4: Valgte verdier for klimagassutslipp fra egen kraftproduksjon

Da er det på tide å se på produksjon og overføringskapasitet. For Norden har jeg funnet følgende:

  NORGE SVERIGE DANMARK
Egen produksjon [MW] 15 400 17 200 3 700
Til Sverige [MW] 3 695  –  –
Til Danmark [MW] 1 632 2 040  –
Til Finland [MW] 100 2 700  –
Til Tyskland [MW]  – 600 2 365
Til Nederland [MW] 700  –  –
Til Polen [MW]  – 600  –

Tabell 2: Kraftproduksjon (snitt 2010-2014), Norge, Sverige, Danmark (regnet om til gjennomsnittlig effekt). Overføringskapasitet fra Nordpool.

Dette gir følgende beregning for Norge (jeg har gjort tilsvarende for Sverige, Danmark, Finland og Nederland):

Eksport til  Andel av produksjon kg CO2-ekv. per kWh Bidrag (kg CO2-ekv. per kWh)
Sverige 24% 0.185 (fra beregning) 0.044
Danmark 11% 0.428 (fra beregning) 0.047
Finland 1% 0.311 (fra beregning) 0.002
Nederland 5% 0.432 (fra beregning) 0.020
Rest 60% 0.015 0.009
SUM     0.122

Resultatet mitt er altså en CO2-ekvivalent på ca. 120 gram per kWh for forbruk her i Norge.

Dette er selvfølgelig en forenklet beregning, men jeg vil fortsatt påstå at den gir et mer riktig bilde av klimaeffekten av redusert strømforbruk i Norge enn f.eks. det å bare bruke klimagassutslipp fra nordisk kraftmiks (som jeg har gjort hittil). Om noen har forslag til en bedre metode, eller kan vise til andre beregninger, så er jeg veldig interessert i å høre om det!

Og det totale «sparepotensialet» for klimagassutslipp fra norsk kraftforbruk? Vi snakker 15 millioner tonn CO2-ekvivalenter. Men elbilene er allikevel et miljøvennlig alternativ til bensinbilene.

Advertisements
Om klimagassutslipp fra strøm

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s