Husk mig
▼ Indhold

Om at spilde mindre hen ad vejen

Artiklen er en del af bogen I drivhuset - Fortællinger om naturens energi og samfundets energikrise, skrevet af Klaus Illum og udgivet af 3F i 2006.

< TransportIndholdsfortegnelseKraft- og kraftvarmeværker >


DEL 3: ENERGITEKNIK

7. OM AT SPILDE MINDRE HEN AD VEJEN

Hvis der ikke havde været overflod, så brændselspriserne i de sidste 50 år havde været meget højere, var andre forsyningsteknologier og transportmidler blevet udviklet, og vores økonomi og dagligdag var blevet indrettet på en anden måde. Så havde vores samfund i dag set anderledes ud. Vi kunne være blevet velstående på en anden, mere smart måde - uden at have spildt så mange ressourcer hen ad vejen.
Oven i købet at brænde dyrebar olie og naturgas af i primitive bål i olie- og naturgasfyr for at holde en temperatur på 20 grader i stuen, ville ingen finde på, hvis der ikke var overflod.


Det gælder om at få så meget nytte og fornøjelse ud af de kræfter, vi har, og dem vi kan finde omkring os. Man kommer hurtigere frem, når man ror i en slank, velformet båd, end når man ror i en firkantet kasse. Det er mere effektivt. Der går ikke så mange kræfter tabt til bare at skubbe vandet væk og hvirvle det rundt. Mennesker har i tidens løb gjort nogle opfindelser, der virkeligt har sparet kræfter og tid: Hjulet, først og fremmest. Og sejlskibet, vindmøllen og vandmøllen. Så cyklen, hvorpå vi uden større anstrengelser fire-fem-dobler vores hastighed i forhold til gang. Og symaskinen, der gør det hundrede gange hurtigere at sy en søm. Også den hestetrukne selvbinder, som både mejede og bandt kornet i neg og derved sparede mange timers drøjt arbejde med le og rive, var en smart, ressourcebesparende konstruktion.

Siden har det skortet på den slags smarte opfindelser. For på det seneste har mennesker i denne verdens rige enklaver med kul og olie og dampmaskiner og motorer fået en sådan overflod af billig drivkraft, at de kan frådse med den. Man må jo nok sige, at der er overflod i forhold til, hvad mennesker nogensinde tidligere har haft, når man hver dag kan transportere sig ene mand med 100 kilometer i timen i en mindre dagligstue på et par tons. Og så endda i biler, der er lavet til kun at klare 15 kilometer eller mindre på en liter benzin, selvom man kan lave dem, så de kan klare det dobbelte eller tre-dobbelte. Oven i købet at brænde dyrebar olie og naturgas af i primitive bål i olie- og naturgasfyr for at holde en temperatur på 20 grader i stuen, ville ingen finde på, hvis der ikke var overflod. For ikke at tale om elvarme, der svarer til at varme vand op ved at røre rundt i det med et elektrisk piskeris (elforbruget er nøjagtigt det samme).

Ressourceforbrug og ressourcespild afhænger af, hvor let og billigt ressourcerne kan fremskaffes. Vi indretter vores økonomi og dagligdag derefter og vælger de el- og varmeforsyningsteknologier og transportmidler, det kan betale sig at bruge, med de brændselspriser, vi nu har. Hvis der ikke havde været overflod af fossile brændsler, havde brændselspriserne i det sidste 50 år været meget højere. Og så var andre forsyningsteknologier og transportmidler blevet udviklet, og vores økonomi og dagligdag var blevet indrettet på en anden måde. Så havde vores samfund i dag set anderledes ud. Vi kunne være blevet velstående på en anden, mere smart måde - uden at have spildt så mange ressourcer hen ad vejen.

Energibesparelser er et kedeligt ord. Det er rigtigt, at fråds med ressourcerne giver helt unødige problemer uden at give fornøjelser, der står i noget rimeligt forhold til de problemer, vi skaber os ved at frådse. Men at lade være med at ødsle pengene (ressourcerne) væk, plejer man ikke at kalde sparsommelighed.

Vi kan på to måder gøre livet lettere i de kommende år og i den fremtid, de, der nu er børn og unge, skal leve i: 1) Vi kan i vores daglige adfærd holde igen med helt unødigt spild. 2) Vi kan udvikle bedre, mere energieffektive teknologier, der kan give os den samme komfort, de samme lettelser i dagligdagen og de samme fornøjelser med et betydeligt mindre ressourceforbrug. At kalde en sådan teknologiudvikling “energibesparelser” kaster et kedsommeligt skær over den krævende og spændende teknologiske udfordring, det er. En udfordring der tilmed kan give beskæftigelse med frugtbart arbejde til mange, hvis vi for alvor tager den op.

I dette kapitel skal vi beskæftige os med den tekniske side af sagen. Her gælder det om at få øje for de steder og processer, hvor der er mulighed for at formindske tab af de ressourcer i form af brændsler og andre former for energeia (se afsnit 4.2), der driver værket.

FIGUR 7.1 BYGNINGERS VARMEBALANCE
Hvis opvarmningen sker på en effektiv måde, er det vigtigt, at radiatortemperaturen er så lav som muligt (se figur 7.3).

Pilene viser "varmestrømmene" i et hus. Rummene afgiver varme til luften uden for gennem ydervægge, loft og vinduer og ved udluftning. El-apparater og personer afgiver varme til rummene. Solstrålingen gennem vinduer luner også indendørs. Nogle husejere har installeret en varmeveksler på loftet (et varmegenvindingsanlæg), hvori luft, der ved udluftning blæses gennem anlægget, opvarmer den friske luft, der strømmer ind i huset. Når det er koldt udenfor, er varme fra radiatorerne nødvendig for at holde en passende indetemperatur på omkring 20 grader.
Hvis huset varmes op med et oliefyr eller et naturgasfyr, gør det ikke noget, at radiatortemperaturen er høj, f.eks. 60 -70 grader. Det arbejde, den afbrændte olie eller gas kunne have præsteret, går tabt i fyret, ligegyldigt om vandtemperaturen i kedler er 40 eller 80 grader.
Hvis opvarmningen derimod sker ved en mere effektiv udnyttelse af det arbejde, olien eller gassen kan præstere, sådan som vist i figur 7.3, spiller radiatortemperaturen derimod en stor rolle. Det samme gælder, hvis opvarmningen sker med fjernvarme fra et kraftvarmeværk, især hvis kraftvarmeværket er udstyret med en varmepumpe, se figur 7.2 og 7.3.
Hvis husets isolering forbedres, kan radiatortemperaturen sænkes, fordi radiatorerne ikke skal afgive så meget varme. Man kan også installere større radiatorer, som kan afgive den samme varme ved en lavere temperatur. Gulvvarme er en god løsning, fordi temperaturen i gulvvarmerørene ikke skal være meget højere end 25 grader.

7.1 BYGNINGER OG EL-APPARATER
Man må håbe, at familier i el-opvarmede huse ikke falder for el-sparekampagnernes opfordringer til at anskaffe lav-energi el-apparater. Et gammelt el-slugende køleskab er jo så god en el-radiator som nogen.

På vore breddegrader består en stor del af opgaven i at sørge for, at der er et sundt og behageligt indeklima i vores bygninger. Det vil sige at holde en nogenlunde konstant indetemperatur - ca. 20 grader - i de rum, vi opholder os i, selvom udetemperaturen er betydeligt lavere. Kort sagt, at opretholde en varierende temperaturforskel mellem inde og ude. Dertil kommer opvarmning af vand til de varme haner. En anden stor del af opgaven består i at sørge for god indendørs belysning til arbejde og andre aktiviteter og at sørge for kraft til vores mange forskellige el-apparater: køleskabe, frysere, vaskemaskiner og tørretumblere, elkomfurer, tv-apparater, computere, osv.48
De varmebidrag, der indgår i varmebalanceregnskabet for et hus med en konstant indetemperatur på 20 grader, er vist i figur 7.1. For at regnskabet går op ved en bestemt udetemperatur (f.eks. 0 grader), skal varmen fra radiatorerne være lig varmeafgivelsen til omgivelserne gennem ydervægge, vinduer, loft og gulv - minus varmen fra el-apparater (lig el-forbruget), fra solstråling gennem vinduer og den varme, husets beboere afgiver.

I de i kapitel 2 omtalte energibalanceopgørelser og energistatistikker indgår det såkaldte netto-varmeforbrug, som er den varme, der afgives fra husenes radiatorer. Energiforbruget i husholdninger, butikker og kontorer (det såkaldte slutforbrug) opgøres som netto-varmeforbruget plus el-forbruget. Lad os nu forestille os, at en familie foretager alle de el-besparelser, den kan komme afsted med: udskifter alle deres el-pærer med lavenergipærer og deres køleskab, fryser og vaskemaskine med markedets bedste lavenergimodeller; sørger for at cirkulationspumpen i centralvarmesystemet ikke bruger mere strøm end nødvendigt; økonomiserer mere med brug af vaskemaskinen, og bliver lidt flittigere til at bruge tøjsnoren i stedet for tørretumbleren.

El-apparaterne afgiver varme (de virker ligesom el-radiatorer), og formindsker derfor netto-varmeforbruget. Så en dag, hvor der er brug for varme fra radiatorerne, bliver energiregnskabet (for eksempel):49



Det kalorimetrisk opgjorte energiforbrug (se figur 2.1) påvirkes således ikke af el-besparelserne. Hvis huset er elopvarmet, dvs. at netto-varmebidraget kommer fra el-radiatorer er det klart, at der intet er vundet ved el-besparelserne. De flytter bare en del af el-forbruget fra el-apparater til el-radiatorer. Så man må håbe, at familier i el-opvarmede huse ikke falder for el-sparekampagnernes opfordringer til at anskaffe lav-energi el-apparater. Et gammelt el-slugende køleskab er jo så god en el-radiator som nogen. Eller rettere sagt: El-sparekampagnerne skal først og fremmest tage sigte mod udskiftning af el-radiatorer med en langt mere energiøkonomisk opvarmningsteknik (se afsnit 7.2 nedenfor). Hvis huset er opvarmet med et naturgasfyr bliver elbesparelsen modregnet i et større naturgasforbrug. Det giver en ændring i husets bidrag til landets samlede brændselsforbrugs- og CO2-regnskab. I afrundede tal får vi:



Fordi el-produktion i kulfyrede kraftværker er CO2-mæssigt “dyrere” per kWh end varmeproduktion i naturgasfyr, giver el-besparelserne i dette tilfælde en formindskelse af landets samlede CO2-udslip. Hvis huset er opvarmet med et oliefyr, bliver CO2-formindskelsen mindre, fordi afbrænding af olie giver et større CO2-udslip end afbrænding af en tilsvarende mængde naturgas.

Her har vi et simpelt eksempel, der tydeligt viser, at det kalorimetriske energibalanceregnskabs slut-energiforbrug ikke siger noget om det, det hele drejer sig om, nemlig ressourceforbruget i form af forskellige brændsler. Og dette ressourceforbrug er i høj grad bestemt af den teknik, der anvendes til at frembringe varmen fra radiatorerne eller gulvvarmespiralerne. Det ser vi nærmere på i de følgende afsnit.

7.2 VARMEPUMPER
En varmemaskine, f.eks en dampmaskine, er en maskine, der præsterer et arbejde i kraft af en temperaturforskel (se f.eks. figur 3.5). Omvendt er en varmepumpe en maskine, der kan opbygge og opretholde en temperaturforskel i kraft af det arbejde, den får tilført. Princippet er vist i figur 7.2.51

Den temperaturforskel, der er tale om, kan være forskellen mellem stuetemperaturen og temperaturen i et køleskab eller en fryser, der står i stuen. Eller det kan være forskellen mellem stuetemperaturen og luften udenfor.
Når det gælder om at holde en temperatur, der er lavere end temperaturen i omgivelserne (f.eks. 5 grader i køleskabe eller -18 grader i frysere, der står i rum, hvor temperaturen er 20 grader), kalder vi opgaven køling. Når det derimod gælder om at holde en temperatur, der er højere end i omgivelserne (f.eks. 20 grader indendørs, når det er 0 grader udenfor), kalder vi opgaven opvarmning. For varmepumpen kommer det ud på ét.

Den tekniske forskel på køling og opvarmning er, at køleopgaven kun kan løses med en eller anden form for varmepumpe, medens opvarmningsopgaven også kan løses med simplere teknik, f.eks. med et bål i et olie- eller naturgasfyr.

I begyndelsen af 1800-tallet, da princippet i varmemaskiner og varmepumper blev opdaget (se afsnit 3.4), opfattede man varme som et stof, man kaldte kalorie. Man kunne så forestille sig, at en varmemaskine drives af en kaloriestrøm fra et højt temperaturniveau til et lavt niveau, ligesom et vandkraftværk drives af en vandstrøm fra en højtliggende sø til en flod eller fjord længere nede. Omvendt kan man forestille sig varmepumpen som en pumpe, der pumper kalorier op fra et lavere til et højere temperaturniveau, ligesom en vandpumpe, der pumper vand op i et vandtårn. Senere blev man klar over, at kalorie-teorien slet ikke passede. Men kalorie-forklaringen kunne bruges et langt stykke henad vejen, og den giver et meget godt billede af det, der foregår.52

Det arbejde (målt i MJ), manden i figur 7.2 skal præstere - i virkeligheden det arbejde, en el-motor skal præstere - for at “pumpe” 1 MJ varme fra udeluften ind i stuen er kun omkring 1/3 - 1/4 MJ afhængigt af, hvor effektiv varmepumpen er, og af ude- og indetemperaturen. Man siger, at varmepumpen har en “effektfaktor” på f.eks. 3, hvis der “pumpes” 3 MJ varme ind i stuen for hver MJ arbejde (MJ el), der forbruges.

Der er ikke noget mærkeligt i, at man får 3 eller 4 MJ varme for 1 MJ el. Varme er jo noget andet end det arbejde, der præsteres af den elektriske kraft. Som skitseret i figur 7.2 går energibalanceregnskabet nydeligt op. Hvis arbejdet er 1 MJ og varmen til stuen er 3 MJ, optager varmepumpen 2 MJ fra udeluften. Man kan sige, at varmepumpen genoptager eller recirkulerer noget af den varme, huset afgiver til udeluften.

Det er derimod mærkeligt, at varmepumper for eksempel i energiforskningsprogrammer er optrådt under overskriften “Vedvarende energi”, og at den varme, varmepumper optager fra udeluften, i officielle energiopgørelser kaldes “omgivelsesvarme” og medregnes som “Vedvarende energi” på linie med vindkraft, halm m.m. (se figur 2.2). Det kan kun forklares ved, at den gamle kalorie-teori stadig spøger omkring skrivebordene, selvom den afgik ved døden for 150 år siden.

Det, det drejer sig om, er at opretholde en temperaturforskel. Det kan man, som illustreret i figur 7.2, klare med en arbejdsindsats. Det interessante er, hvor meget arbejde, der skal præsteres, for det kræver nogle ressourcer. Så er dén historie ikke længere.


FIGUR 7.2 VARMEPUMPEN
I ethvert køleskab sidder en eldrevet varmepumpe. Ved - så at sige - at pumpe varme fra køleskabet til det rum, den står i, sørger den for at holde en temperaturforskel på ca. 15 grader mellem køleskabet og rummet. En sådan varmepumpe kan naturligvis også bruges til at holde en temperaturforskel mellem rummene i et hus og luften udenfor.
Når man pumper sin cykel, kan man mærke, at pumpen bliver varm. Luft opvarmes ved sammenpresning. Omvendt, hvis man slipper luften ud af ventilen, kan man mærke, at den er kølig. Luft bliver koldere, når den pludseligt udvider sig ud i et større rum. Det er i princippet på den måde, en varmepumpe virker.

1) Stemplet er i bund. Luften er presset sammen i den del af cylinderen, der er ført ind i huset. Dér har den været et stykke tid, så dens temperatur er nu den samme som i huset, 20 grader.

2)-3) Manden trækker hurtigt stemplet ud. Luften udvider sig og afkøles til -5 grader. Luften i cylinderen optager varme fra luften. Efter et stykke tid er den blevet varmet op til udetemperaturen, 0 grader.

3)-4) Manden trykker hurtigt stemplet ind. Luften opvarmes ved sammenpresningen (komprimeringen) til 25 grader. Den afgiver nu varme til rummet. Efter et stykke tid er den kølet ned til rumtemperaturen, 20 grader. Kredsløbet er sluttet. Det gentages fra 1).

På den måde kan man med arbejde opretholde en temperaturforskel. Her mellem inde og ude. Det er vigtigt at være opmærksom på, at jo højere temperatur, der skal frembringes ved sammenpresningen af luften, jo større arbejde skal der præsteres. Her varmes luften kun op til 25 grader. Hvis den skulle varmes op til 50 grader, skulle der præsteres et meget større arbejde. Når opvarmning af et hus helt eller delvist sker ved hjælp af en varmepumpe, er det derfor vigtigt, at holde radiatortemperaturen så lav som muligt, se figur 7.3.
I de virkelige varmepumper bruges ikke luft, men væsker, der hurtigt fordamper ved optagelse af varme ved et lavt tryk og en lav temperatur, og efter kompressionen afgiver varme ved kondensation ved et højere tryk og en højere temperatur. Kompressoren drives af en elmotor.

7.3 NATURGAS OG VARME
Det husets beboere har brug for er en temperaturforskel: en højere temperatur inde end ude. Hvor meget naturgas, det kræver, er et spørgsmål om hvilken teknik, der anvendes.

I et almindeligt naturgasfyr i et parcelhus kan mere end 90% af gassens brændværdi udnyttes til opvarming af vandet i centralvarmekredsløbet og varmtvandsbeholderen - næsten 100% hvis skorstenen udstyres med en røggaskondensator, så der sendes mindre varm vanddamp ud i atmosfæren. Man siger, at nytteværdien af gasfyret er næsten 100%. Det betyder i almindelig sprogbrug, at så kan man ikke få mere varme ud af den forbrugte gas. Men det er helt forkert. Man kan konstruere et andet, mere effektivt opvarmningsanlæg, der løser opgaven med et meget mindre gasforbrug. Med et radiatorareal, der er så stort, at en radiatortemperatur på 40 grader er tilstrækkelig (eller med gulvvarme), kan man med en lille gasmotor, der trækker en varmepumpe, få den samme varme med mindre end det halve gasforbrug, når det ikke er meget koldt udenfor. Se figur 7.3.

Her er vi igen tilbage til de kalorimetriske energibalanceregnskaber. Det er rigtigt, at der med naturgasfyret sker en omsætning af 1 MJ i form af naturgas til knap 1 MJ i form af varmt vand. Men som vist i figur 7.3 betyder det ikke, at man ikke kan få mere end 1 MJ varmt vand ud af 1 MJ naturgas. For varmt vand er jo noget helt andet end naturgas. Med naturgas kan man få en motor til at arbejde. Det kan man ikke med varmt vand med samme energi. Så naturgassens arbejdsydelsesevne - energeia (se afsnit 4.2) - er stort set gået tab i naturgasfyret.

Som sagt i kapitel 2 er der ikke noget galt med energibalanceregnskaberne som sådan. De siger bare ikke i sig selv noget om, hvor effektivt systemet fungerer. Man kan se, at regnskabet balancerer, men ikke om man med en anden teknik kan få det til at balancere med mindre omkostninger. Det er præcist som en virksomheds pengebogholderi. Der er balance mellem indtægter og udgifter+overskud og mellem aktiver og passiver. Men det siger ikke noget om mulighederne for at udskifte produktionsapparatet med et mere effektivt, så virksomhedens regnskab kommer til at balancere med mindre udgifter og større overskud.

Det, beboerne i det naturgasopvarmede hus efterspørger (har brug for), er en temperaturforskel: en højere temperatur inde end ude. Den mængde naturgas, det kræver, er et spørgsmål om, hvilken teknik, der anvendes. Motor-varmepumpe- teknikken er en mere effektiv teknik end det simple naturgasfyr. Denne teknik kan selvfølgelig også anvendes i fjernvarmeanlæg, som jo blot er store centralvarmeanlæg, der forsyner mange huse. Se figur 8.2.


FIGUR 7.3 INEFFEKTIVE OG EFFEKTIVE OPVARMNINGSTEKNIKKER
Her ser vi på to forskellige teknikker til ved brug af naturgas at holde en indetemperatur på 20 grader, når det er koldt udenfor (i dette eksempel lige på frysepunktet). Vi antager, at der i løbet af en vis tid skal afgives 100 MJ fra husets radiatorer.
1) Vi kan brænde gassen af i et simpelt bål, sådan som det sker i et almindeligt naturgasfyr. Hvis den varme røggas, der ledes ud gennem skorstenen tegner sig for ca. 5% af gasforbruget, skal vi brænde 105 MJ gas af for at få 100 MJ fra radiatorerne.
2) Vi kan installere en lille gasmotor med el-generator og en varmepumpe, der får strøm fra generatoren. En del af returvandet fra radiatorerne bruges som kølevand i gasmotoren, som opvarmer vandet til 80 grader. En anden del passerer igennem varmepumpen, der opvarmer det så meget, at blandingen af kølevandet fra motoren og det opvarmede vand fra varmepumpen får den rette fremløbstemperatur til radiatorerne. (I praksis vil vandkredsløbene være lidt anderledes og mere komplicerede end vist på figurerne).
Hvis husets radiatorarealer er forholdsvis små i forhold til den varme, de skal afgive, skal radiatortemperaturen være forholdsvis høj. Det kan så være nødvendigt med en fremløbstemperatur på 80 grader, og vi kan antage, at returtemperaturen så bliver 40 grader. I dette tilfælde skal varmepumpen varme returvandet op til 80 grader. I kraft af 22 MJ el fra gasmotoren kan den så levere 62 MJ i form af opvarmning af en del af returvandet fra 40 til 80 grader. Slutresultatet bliver, at der skal bruges 63 MJ gas i gasmotoren. 3) Hvis radiatorarealerne er så store, at en fremløbstemperatur på 40 grader og en returtemperatur på 30 grader er tilstrækkelig, skal varmepumpen præstere en opvarmning ved lavere temperaturer. I dette tilfælde skal der kun bruges 46 MJ gas.

Energibalanceregnskabet går op, idet varmepumpen (som antydet på figuren) optager varme fra udeluften (40 MJ i det første tilfælde, 57 MJ i det andet). Hvis man har lyst, kan man forestille sig, at varmepumpen genoptager (recirkulerer) noget af den varme huset afgiver til udeluften. Men det er ligegyldigt. Det handler jo kun om, hvor meget brændsel, der skal bruges, for at opretholde temperaturforskellen mellem inde og ude.


FIGUR 7.4 EL-ØKONOMI
Hvis vindmøller var billige, og der var ubegrænset plads til dem på steder, hvor de ikke generer nogen, ville der være råd til at varme huse op med el-radiatorer, der får strøm fra vindmøller.
Men vindmøller er ikke særligt billige, og de fleste vil helst være fri for dem i deres nabolag. Af økonomiske og andre grunde, gælder det derfor om at klare sig med så få vindmøller - eller rettere så lidt vindkraft - som muligt. Man skal ikke ødsle med den elektriske kraft, møllerne producerer.
Hvis man i stedet for el-radiatorer installerer almindelige centralvarmeanlæg og varmer centralvarmevandet op med elektrisk drevne varmepumper, kan man klare sig med meget mindre vindkraft.

Figuren tjener kun til at illustrere det almindelige princip, at det er billigere og bedre at formindske el-forbruget - også i elapparater og maskiner - end at blive nødt til at bygge endnu flere vindmøller. Det er jo ikke sådan, at nogle huse kan få deres el fra vindmøller og andre fra kraftværker. Alle huse får el fra nettet og spændingen i nettet opretholdes af kraftværker og vindmøller i forening. Det er meningsløst at spørge om, hvor ens el kommer fra.

Hvis flere vandværker pumper vand op i det samme vandtårn, kan man jo heller ikke vide, hvor det vand, man tapper fra tårnet er kommet fra.

Men sålænge der produceres el i kul- eller naturgasfyrede kraft- og kraftvarmeværker, kan man være sikker på, at man formindsker brændselsforbrug og CO2-udslip ved at formindske sit el-forbrug, og omvendt forøger forbrug og udslip, hvis man forøger sit el-forbrug. Vindmøllerne producerer lige meget el, så det er kraftværksproduktionen, der ændres.

7.4 VINDKRAFT OG VARME
I dette tilfælde er der ikke noget fysisk ressourceforbrug og heller ikke noget CO2-udslip forbundet med at opretholde den ønskede temperaturforskel mellem inde og ude - udover de ressourcer, der medgår til at fremstille vindmøllen, opvarmningsanlægget og isoleringsmaterialerne i huset, og det CO2-udslip, der sker ved fremstillingen af disse ting.

Når vinden blæser gennem et træ og derved bremses op - dvs. mister noget af sin bevægelsesenergi - falder det os ikke ind at tale om et ressourcetab. Hvis vinden i stedet bremses op af en vindmølles vinger, taler vi heller ikke om et ressourceforbrug. Det, der er tale om, er, at der er investeret i en vindmølle, der uden et fysisk ressourceforbrug frembringer en ressource i form af elektrisk kraft. Når vindmøllen en dag er slidt op, kan den udskiftes med en ny. Så i den forstand er der tale om en fornyelig energikilde - vedvarende energi, som man siger.

Lad os nu for diskussionens skyld forestille os, at vindmøllen er opført med det ene formål for øje at holde varmen i et hus, dvs. at sørge for, at der er en passende indetemperatur på ca. 20 grader, selvom det er koldt udenfor. En dag, hvor udetemperaturen er på frysepunktet, skal den altså sørge for at opretholde en temperaturforskel på ca. 20 grader mellem inde og ude. Varmeomsætningen i huset er vist i figur 7.1.

Antag at der under de omstændigheder - 0 grader ude, 20 grader inde - er en varmeafgivelse fra huset til dets omverden på 120 kWh per døgn (det er 432 MJ/døgn).53 Varmeafgivelsens størrelse er i høj grad et spørgsmål om økonomi. Den afhænger af, hvor meget der er investeret i isolering, og om der eventuelt er installeret et såkaldt varmegenvindingsanlæg54.

Hvis solen skinner, bidrager solstrålingen gennem vinduerne til opvarmningen. Det samme gør varmeafgivelsen fra elektriske apparater. Så hvis familien har købt lavenergi el-apparater og lamper, der ikke afgiver så meget varme, fås et mindre varmebidrag derfra.

Lad os antage at bidragene fra sol og el-apparater plus et mindre bidrag fra kropsvarme udgør 20 kWh per døgn. Husets opvarmningsanlæg, der skal drives af vindmøllen, skal så levere 100 kWh for at dække resten af den samlede varmeafgivelse på 120 kWh.

Det billigste opvarmningsanlæg vil være el-radiatorer. Hvis den løsning vælges, skal vindmøllen være så stor, at den netop kan levere 100 kWh til radiatorerne i de pågældende døgn. Et almindeligt energiregnskab viser, at el-radiatorerne udnytter den elektriske kraft fra vindmøllen 100%. Det vil sige, at der ikke sker noget “energitab”, når vindkraften udnyttes på den måde. Men det passer ikke med, at man med en anden teknik - varmepumpen - kan opretholde temperaturforskellen mellem inde og ude med en fjerdedel af det el-forbrug, der skal til, hvis der bruges el-radiatorer, se figur 7.4. Man vil jo ikke om nogen anden produktionsproces sige, at den udnytter ressourcerne 100%, hvis man med et andet maskineri kan opnå det samme resultat med et ressourceforbrug, der er fire gange mindre.

Hvis man i stedet for el-radiatorer installerer et varmepumpeanlæg til at klare opvarmningen, kan man nøjes med en mindre vindmølle. Så selvom varmepumpeanlægget er dyrere end el-radiatorer, kan det alt i alt være en billigere løsning.

I dette tilfælde er der ikke noget fysisk ressourceforbrug og heller ikke noget CO2-udslip forbundet med at opretholde den ønskede temperaturforskel mellem inde og ude, udover de ressourcer, der medgår til at fremstille vindmøllen, opvarmningsanlægget og isoleringsmaterialerne i huset, og det CO2-udslip, der sker ved fremstillingen af disse ting. For ejeren af huset og vindmøllen drejer det sig derfor om at finde den billigste løsning: Et billigt opvarmningsanlæg og en dyrere vindmølle eller et dyrere opvarmningsanlæg og en billigere vindmølle. I begge tilfælde skal det tages i betragtning, at investering i bedre varmeisolering af huset medfører, at der skal investeres mindre i vindmøllen.

7.5 VINDMØLLER I DET SAMLEDE ENERGISYSTEM
Vindkraft er i praksis en begrænset og bekostelig ressource. Den kan sammenlignes med sejlføringen på et stort sejlskib. Det gælder om at få mest mulig nytte ud af de sejl, skibet kan bære.

Lad os nu i stedet for at se på et enkelt hus med en vindmølle se på hele samfundets energisystem og tænke på alle de vindmøller, der kan bidrage til den elektriske kraftforsyning. Der er så ikke kun tale om huse med individuelle opvarmningsanlæg. I fremtiden kan elektrisk kraft også blive udnyttet til varmeproduktion i kraftvarmeværker og fjernvarmeværker. I dette samlede energisystem er vindkraft ikke uden miljøomkostninger. De landlige miljøer belastes af store vindmøller i lange rækker og i vindmølleparker. Det kan diskuteres om havvindmøllerne på Middelgrunden pynter på udsigten fra Københavns havn. Fjernere liggende havmølleparker som for eksempel på Horns Rev i Vesterhavet ud for Blåvands Huk generer vist ingen. Men der er grænser for, hvor mange havvindmøller, der kan placeres på egnede lavvandede områder.

Man skal også huske på, at det er ret ligegyldigt om Danmark (hvis grænse gennem Øresund ved skæbnens tilskikkelse blev draget med Freden i København i 1660 og mod Tyskland ved folkeafstemningen i 1920) dækker en stor del af sit kraftbehov med vindkraft fra havvindmøller i Østersøen og Nordsøen. Det drejer sig jo ikke kun om, at skære ned på forbruget af fossile brændsler i dette lille land. Kystnære områder i Østersøen og Nordsøen, der er egnede til placering af havvindmøller, udgør en geografisk ressource for alle de millioner af mennesker, der bor omkring Østersøen og ved Nordsøen. Bare i de nordtyske delstater, der grænser ud til havene, bor der tre gange så mange mennesker som i Danmark. Tanken om et Europa, der løser de store fælles problemer i fællesskab, må skrinlægges, hvis hvert land, hvad naturressourcer angår, hytter sig bag de lande- og territorialfarvandsgrænser, der blev draget som et resultat af fordums krige.
Under alle omstændigheder er vindkraft i praksis en begrænset og bekostelig ressource. Den kan sammenlignes med sejlføringen på et stort sejlskib. Det gælder om at få mest mulig nytte - dvs. fart - ud af de sejl, skibet kan bære. Derfor skal skibet have den rigtige form, og bunden må ikke være begroet med alger og muslinger, der skaber unødig modstand. Når vi bygger et energisystem, hvor vindkraft ligesom sejlene giver en stor del af drivkraften, gælder det også om at få mest mulig nytte ud af den. Det får vi ikke, når en betydelig del af den elektriske kraft, der frembringes i energisystemet, medgår til at dække et unødigt el-forbrug i el-apparater og el-radiatorer. Ved at fjerne unødigt el-forbrug får vi - ligesom når vi ved kølhaling skraber og maler skibsbunden - mere kraft til rådighed til nyttige formål, blandt andre til at drive vores transportmidler. Det er vigtigt, for når der ikke længere er olie og gas nok til at holde farten, gælder det om at få mest muligt ud af det begrænsede sejlareal.

Dette gælder ikke kun for vindkraft, men også for solenergikilder og biomassebrændsler. Der er tale om begrænsede ressourcer, som det gælder om at få mest mulig nytte af.

< TransportIndholdsfortegnelseKraft- og kraftvarmeværker >






 0 kommentar(er) · 956 fremvisninger

Kommentarer
Der er ikke skrevet kommentarer til denne artikel.

Deltag aktivt i debatten om artiklen Om at spilde mindre hen ad vejen:

Husk mig

Lignende indhold
DebatterSvarSeneste indlæg
Hvor er "Videnskab.dk" på vej hen når det gælder klimadebaten?414-03-2015 19:32
▲ Til toppen
Afstemning
Vil Donald Trump trække USA ud af Paris-aftalen?

Ja

Nej

Ved ikke


Tak for støtten til driften af Klimadebat.dk.
Copyright © 2007-2016 Klimadebat.dk | Kontakt | Privatlivspolitik