Vil termisk kraft bli fullstendig erstattet?

ⅰLærdommer fra strømbrudd

Har du noen gang opplevd strømbrudd? Plutselig blir alt mørkt, heisene stopper, mobiltelefonene går tom for strøm og klimaanleggene slår seg av. Denne følelsen av hjelpeløshet får en til å innse at elektrisitet er «luften» i det moderne samfunnet.

Faktisk har det vært store strømbrudd over hele verden:

Den nordamerikanske strømbruddet i 2003 etterlot titalls millioner brukere i mørke over natten.

Under kuldebølgen i Texas i 2021 ble vindkraft- og naturgassanlegg stengt ned i massevis, og uten energilagring som backup led millioner av mennesker av kuldegrader og strømbrudd.

Strømbrudd i noen regioner i Kina: kullmangel og svingninger i fornybar energi har belastet strømnettet og tvunget frem strømrestriksjoner.

Disse eksemplene viser oss at det er risikabelt å utelukkende stole på termisk kraft, og det er også risikabelt å utelukkende stole på fornybar energi. Kraftsystemet trenger en mer stabil «kombinasjonsstrategi».

ⅡMaktstrukturer i forskjellige land

Strømkilder varierer betydelig rundt om i verden:

Kina: Kullkraft er fortsatt hovedkilden, men de siste årene har den installerte kapasiteten til solcelle- og vindkraft økt kraftig, og modellen «fornybar energi + energilagring» er gradvis i ferd med å bli en trend.

USA: En balansert tilnærming mellom naturgass og fornybar energi, samtidig som man er verdensledende innen batterilagringsteknologi, der California og andre regioner har bygget verdens største kraftverk for energilagring.

Europa: Tyskland og Spania er pionerer innen vind- og solenergi, mens Frankrike er avhengig av kjernekraft for nettstabilitet. Europa som helhet er forpliktet til energiomstilling, med en akselererende utvikling av lagringssystemer.

Japan og Sør-Korea: Disse landene er svært avhengige av importert energi og må balansere forsyningssikkerheten samtidig som de aktivt utvikler kombinasjoner av solenergi, hydrogen og lagringsteknologier.

Totalt sett beveger alle regioner seg mot modellen «fornybar energi + lagring», men i ulikt tempo.

ⅲHva er den nåværende situasjonen?

Ny energiutvikling blomstrer, men den står også overfor utfordringer.

«Lukeligheten» til solcelle- og vindkraft: solcellekraft kan bare genereres på dagtid når solen er ute, og den stopper om natten; vindkraft er avhengig av været, og den stopper i «vindstille perioder». Denne volatiliteten legger press på den stabile driften av strømnettet.

Fremveksten av energilagringsbatterier: Litiumionbatterier og strømningsbatterier fungerer som gigantiske «kraftbanker» som lagrer overflødig strøm i perioder med overskudd og frigjør den ved toppbehov for å balansere strømnettet.

Politiske drivkrefter: Kina har eksplisitt fastsatt at nye solcelle- og vindkraftprosjekter må ledsages av energilagringsanlegg. USA og Europa bruker i mellomtiden finanspolitiske subsidier og markedsmekanismer for å gi selskaper insentiver til å bygge energilagringsinfrastruktur.

Utfordringer gjenstår: Energilagringsbatterier er kostbare, har begrenset levetid, og resirkulering og gjenbruk ved slutten av levetiden er fortsatt uløste problemer.

Med andre ord blir energilagring gradvis mer utbredt, men det vil ta tid før det fullt ut erstatter tradisjonelle kraftkilder.

ⅳHvorfor erstatte kullkraft?

Miljøvern: Kullkraft er en viktig bidragsyter til karbonutslipp, luftforurensning og drivhuseffekten.

Energisikkerhet: Svingninger i kull- og naturgasspriser påvirker strømpriser og -forsyning direkte.

Økonomisk levedyktighet: Solenergi og vindkraft blir stadig rimeligere, til og med mer kostnadseffektive enn kullkraft.

Mål om karbonnøytralitet: For å redusere utslipp må kullkraft fases ut og til slutt elimineres.

ⅴKan det erstatte kullkraft fullstendig?

Svaret er: Etter hvert, men ikke med det første.

I løpet av de neste 10 årene vil kullkraft forbli «ryggraden» i strømnettet.

2030–2040: Etter hvert som energilagring blir billigere og hydrogenenergi mer pålitelig, vil kullkraft gradvis flytte seg til «benken».

Rundt 2050: Fornybar energi kombinert med energilagring forventes å ta ledelsen, med kullkraft som i stor grad fases ut.

Med andre ord vil fremtidens kraftsystem sannsynligvis være: fornybar energi og energilagring som hovedkilder, med kullkraft i baksetet, mens kjernekraft, vannkraft og hydrogenenergi gir supplerende støtte.

Energilagringsbatterier vil i økende grad bli kombinert med sol- og vindkraft, akkurat som smarttelefoner ikke kan fungere uten batterier. For at fornybar energi skal kunne erstatte kullkraft fullstendig, er det imidlertid fortsatt behov for teknologiske gjennombrudd, politisk støtte og oppgraderinger av strømnettet. I fremtiden vil kullkraft kanskje ikke plutselig forsvinne, men snarere gradvis trekke seg tilbake i bakgrunnen, helt til man en dag innser at kraftsektoren allerede er blitt dominert av ren energi.