Behovet for å redusere utslippene fra energisektoren har motivert bruken av vannkraft, solenergi og vindkraft, og utviklingen av mer effektive bygninger som bruker mindre energi. Og disse løsningene har faktisk litt redusert verdens energiforbruk per capita. Men når fornybar energi virkelig blir dominerende, blir hele begrepet "energieffektivitet" utdatert.
Enkelt sagt er energieffektiviteten mengden energi som brukes til å produsere en tjeneste som varme, transport eller underholdning. I praksis, spesielt når det gjelder bygninger og byer, oversettes dette målet til "å redusere all energiforbruk til enhver tid".
En slik strategi er fornuftig når energi hovedsakelig genereres fra karbonintensive fossile brensel, i kraftverk som lett kan slås på og av ettersom etterspørselen svinger. Det er en enkel og direkte link: Hvis du bruker mindre energi, vil mindre kull eller gass bli brent, og mindre karbon vil bli utgitt.
Men fornybar energi endrer ting. Vind og sol er både frie og nesten uendelige, og derfor er hver ekstra energienhet generert ikke bare ren, men også hovedsakelig gratis. Med lite ulemper til å bruke mer strøm når den er tilgjengelig, må vi revurdere energieffektiviteten.
Er mindre alltid mer?
Kjernen i spørsmålet er behovet for å balansere tilbud og etterspørsel. I elektrisitetssystemer må de to være jevnt tilpasset til enhver tid, eller systemet vil kollapse, og lar alle uten strøm. Dette er ikke et stort problem når de fleste generasjoner er kontrollerbare og kan svare på endringer i etterspørsel / forsyningsbalanse, for eksempel hvis en stor generator plutselig har et problem eller hvis 26m folk setter alle kjelen på med en gang.
Bildet er helt annerledes når strømmen for det meste er fornybar. På dette tidspunktet vil det være større og hyppigere endringer i generasjonen i generasjonen, kanskje som følge av endringer i mengden sol eller vind. Og da turbiner og solcellepaneler stort sett ville ha fortapt tradisjonelle kraftverk, ville det være færre kontrollerbare generatorer for å balansere tilbud og etterspørsel (turbiner og paneler kan selvfølgelig kobles fra, men vinden og solen kan ikke slås på). Faktisk vil enkelte kraftverk operere bare for å balansere systemet.
I denne sammenhengen, hva skjer når det er et overskudd? Det vil ikke alltid være mulig å redusere produksjonen av kontrollerbare (hovedsakelig fossile drivstoff) generatorer, enten fordi de ikke kan reagere fort nok eller fordi de trenger å være online for å balansere systemet i nær fremtid. Det kan være mulig å lagre noe av overskytende strøm i et batteri for senere bruk, men batteriene er fortsatt svært dyre. Vi er langt fra å ha nok lagringsplass for at dette skal bli et realistisk alternativ. Når mer kraft blir generert enn brukt, kan ren og billig strøm bli bortkastet.
Det er et spørsmål om tid
Timing er nøkkel. Hvis folk fokuserer på å minimere hvor mye elektrisitet de bruker til enhver tid, vil de til slutt savne fordelene ved å bruke ren og billig fornybar kraft til klesvask, forvarmehjem, ladingbiler eller andre tidssluttende tjenester. De kan til og med bytte fra gass til elektrisk oppvarming til tider når mest strøm er fornybar, et trekk som vil øke strømforbruket, men redusere de totale energikostnadene og utslippene.
Forbruket vil ideelt sett bli redusert til tider da det innebar at man slår av fossile brenselgeneratorer, i stedet for vind- eller solbruk. Faktisk er kunder allerede i ferd med å være betalt for å bruke mer strøm i perioder med høy fornybar energi overskudd. Disse "demand response" -ordningene der fleksible forbrukere har nytte av å endre forbruket (ikke bare redusere det) er en effektiv måte å gjør energi billigere og renere.
Stedet er viktig
Tidspunktet for redusert strømforbruk betyr noe, men det gjør stedet også. Elektrisitet brukes selvsagt sjelden til ved siden av hvor det ble generert, og nettverket som knytter de to kan bli mettet - spesielt i perioder med høy etterspørsel eller generasjonsoverskudd. På disse punktene kan flaskehalser hindre at store mengder fornybar generasjon i en del av nettverket blir transportert til forbrukerne i en annen. Denne etterspørselen kan i stedet bli møtt med elektrisitet fra fossile brensler, mens de fornybare generatorene er redusert. Dette kan til syvende og sist øke kostnadene for regningsbetalere.
Alle som ønsker å se et renere, billigere energisystem, må omdefinere "energieffektivitet" for å ta hensyn til betydningen av timing og plassering. Husk at bruk av mindre strøm sparer mer penger og utslipp noen ganger om dagen og noen steder i forhold til andre. Selv om det kan være motintuitivt, i tider og steder hvor fornybar generasjon ellers ville bli redusert, er det faktisk ønskelig å bruke mer strøm.
Om forfatteren
Nicholas Good, Research Associate, Elektrisk Energi og Power Systems, University of Manchester og Eduardo Martínez Ceseña, forskningsassistent, elektrisitets- og energisystemer, University of Manchester
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker
