Hög tid att ställa om vårt energisystem

FN:s 21:a klimatkonferens i Paris är nu igång och ett globalt klimatavtal ska uppnås. EU:s tydligt uttalade klimatmål för 2030 är att andelen förnybar energi ska vara minst 27 procent, att energieffektiviteten ska öka med minst 27 procent och att utsläppen av växthusgaserna ska minska med 40 procent jämfört med 1990 års nivå.

– Vi måste ställa om energisystemet för att uppnå klimatmålen och få en långsiktig, hållbar utveckling, säger Lars J. Nilsson, professor i miljö- och energisystem vid Lunds universitet. Att oljan kommer att ta slut är inte den primärt drivande faktorn för att minska oljeberoendet, utan det är en fråga om klimat- och energisäkerhet.

Fossila bränslen, framför allt olja och kol, utgör drygt 80 procent av världens energiförsörjning. Användningen av dessa ändliga bränslen är den största källan till utsläpp av koldioxid, svaveldioxid och kväveoxider – som påverkar växthuseffekten och orsakar försurning av miljön samt hälsoproblem.

EU:S KLIMATMÅL FÖR 2030

I januari 2014 presenterade EU-kommissionen sitt förslag för klimat- och energipolitiken fram till år 2030, som finns med vid FN:s klimatmöte.

• Utsläppen av växthusgaserna ska minska med 40 procent jämfört med 1990 års nivå. Målet är bindande på EU-nivå.
• Andelen förnybar energi ska vara minst 27 procent. Målet är bindande på EU-nivå.
• Energieffektivitet ska öka med minst 27 procent. Målet är vägledande och ska ses över senast 2020, med ambitionen att nå ett mål på 30 procent på EU-nivå.

Samtidigt ökar energibehovet i världen; kopplingen mellan energianvändning och ekonomisk tillväxt är stark. 2050 beräknas vi vara nio miljarder människor på jorden, som framför allt bor i städer. Det behövs energisystem som är säkra, miljövänliga och billiga. Integrerade energisystem som tar hänsyn till industrin, byggbranschen, stadsplaneringen, transportsektorn, miljön, klimatet, hälsan, säkerheten med mera.

Det säger också rapporten Global Energy Assessment (2012), från organisationen med samma namn och med säte på det internationella forskningsinstitutet IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis). Rapporten visar att en global energiomställning är mycket brådskande. Det tar tid att förändra folks sätt att tänka, vilket är grunden för de stora och hållbara investeringar som behöver göras, från politiska ställningstaganden och lagar till teknikutveckling och nya infrastrukturer. Samtidigt är tonen hoppfull och man lyfter särskilt fram ökad energieffektivitet och förnybara energikällor. Om policyer för detta införs kan en sådan kombination halvera utsläppsnivån i världen år 2050 – trots ökat energibehov, enligt rapporten.

Förnybar energi innebär energikällor som hela tiden förnyar sig och alltså inte kommer att ta slut inom en överskådlig framtid. Solen är en sådan obegränsad resurs. Varje timme ger solen lika mycket energi som hela mänskligheten använder under ett år.

– Om vi kunde öka utnyttjandet av det energiflödet skulle vi efter hand kunna tillgodose energibehovet på hela jorden, säger Thomas B. Johansson, professor i energisystemanalys vid Lunds universitet och en av huvudförfattarna till rapporten.

De flesta förnybara energikällor, som solceller, vind-, vatten- och bioenergi, har sitt ursprung i solens energi. De är rikliga, tillgängliga, och teknikerna att utnyttja dem blir allt mer kostnadseffektiva. Att bygga ut dem innebär investeringskostnader initialt – utveckling, utbildning, utbyggnad och integration med befintliga energisystem – men den löpande kostnaden är låg. Därtill kommer vinster som minskade luftföroreningar och säkrare energitillförsel.

Idag utgör förnybar energi 14 procent av den totala energitillförseln i världen. Andelen borde kunna öka till 30-75 procent, och på vissa platser upp emot 90 procent, enligt rapporten. På kuppen får vi mer energi och minskad klimatpåverkan. Problemet med förnybar energi är dock att den är svår att lagra. Och eftersom den ofta är beroende av väder och vind, är det svårt att få ut energin just när den behövs.

Effektivisering viktigaste åtgärden

De flesta framtidsforskare menar att den allra viktigaste åtgärden för energiomställning handlar om effektivisering, det vill säga utnyttja den befintliga energin på ett mer energisnålt sätt. Och på flera fronter samtidigt. Energisnålare byggnader och produkter, effektivare tillverkningsprocesser, smartare eldistribution, och kanske infångning och lagring av koldioxiden från fossila bränslen.

– Energieffektivisering är en viktig del i denna ekvation. Ju energieffektivare vi är, desto mindre energi behöver vi tillföra, säger Lars J. Nilsson.

Världens energianvändning kan delas in i tre ungefär jämnstora sektorer: Bostäder och Service, Industrier samt Transporter.

En tredjedel av energin går åt till uppvärmning

Genom att renovera befintliga byggnader skulle man kunna minska energibehovet för uppvärmning och nedkylning med 50-90 procent. I Sverige går en tredjedel av den energi vi använder åt till uppvärmning. Genom att se över isolering i fönster, dörrar och väggar så att värme inte läcker ut från olika utrymmen går det alltså att spara mycket energi.

Och genom att bygga energisnålt kommer man ännu längre, till exempel så kallade passivhus med solceller, isolerande klimatskal och värmeväxlad ventilation. De tar också tillvara värme från de boende, elektriska apparater och instrålad sol för att minimera värmeförluster.

– Om vi skulle gå över till passiva hus i hela landet, skulle vi minska energianvändningen med en fjärdedel, säger Thomas B. Johansson.

Energieffektiviseringen i Sverige har börjat

I Sverige ökade energianvändningen stadigt fram till 1970-talet med ökad industriproduktion. Därefter har den legat ganska konstant – trots ökad produktion, ekonomisk tillväxt och en befolkningsökning med ett par miljoner. En förklaring är att vi tidigt ersatte fossila bränslen med el från vatten- och kärnkraft, vilket gett en effektivare energianvändning. En annan förklaring är att flera energiintensiva industrier, som stål- och massatillverkning, har minskat och ersatts av fler service- och tjänsteindustrier. En tredje förklaring är att vi redan börjat med energieffektiviseringar på olika nivåer.

Enligt Energimyndigheten har energianvändningen i bostäder och lokaler till och med minskat med 14 procent under 2000-talet. Framför allt i samband med renovering där energislösande produkter kan bytas ut mot nya betydligt energisnålare produkter, som hushållsmaskiner, lågenergilampor, vattensnåla duschar med mera.

En tv-apparat idag behöver bara en bråkdel av den energi som krävdes för tio år sedan. Även när det gäller kyl och frys har en liknande effektivisering gjorts.

Särskilt energiintensiv industri är massa- och papperstillverkning, järn- och stålindustrin samt kemisk industri, där det finns en stor ekonomisk och miljömässig nytta med en effektivare energianvändning, till exempel när det gäller processtekniker, pumpar, fläktar och energisnålare belysning.

– Inom industrin skulle man kunna minska energianvändningen med 30 procent bara genom att se över elförbrukningen, menar Thomas B. Johansson. Det kan handlar om så enkla saker som att stänga av personalbastun under semestertid.

Även inom transportsektorn finns det mycket att hämta. Dels genom effektivare fordon och stadsplanering med kortare transportsträckor och bättre infrastrukturer och logistik, dels genom att ersätta fossila bränslen med biobränslen eller el i eldrivna fordon.

Thomas B. Johansson påpekar att det är billigare att köra på el än bensin.

– Genom att gå från förbränningsmotorer till elmotorer skulle vi få en minskning av energianvändningen med en faktor 3, säger han. Dessutom kan så kallade ”smarta elnät” anpassa elanvändningen efter tillgång och pris. Ett elektriskt energisystem kan till exempel se till att elbilen laddas när det finns god tillgång på billig förnybar el en blåsig natt.

Kräver att alla bidrar

En energiomställning behövs på alla nivåer; där ansvaret ligger hos alla – politiker, näringsliv och privatpersoner.

– Politiken skapar spelplanen för marknaden genom olika lagstiftningar. Hushållen och företagen agerar sedan inom de regelverk som finns, det blir en successiv samutveckling mellan dessa sfärer, säger Lars J. Nilsson. Det är viktigt att inte hamna i fällan att tänka att det bara är politikerna som ska göra något. Vi är alla ansvariga. De flesta gör redan saker in sin egen vardag om de kan.

– Med dagens verktygslåda är det full möjligt att fortsätta med samma energianvändning som idag, men bygga in den i ett kretslopp, i en så kallad cirkulär ekonomi. Det finns anledning till optimism. I grunden är det inget resursproblem, säger Lars J. Nilsson.

Text: Eva Barkeman, forskning.se

Läs rapporten Global Energy Assessment, där de båda svenska forskarna Thomas B. Johansson och Johan Rockström medverkat: