Artiklen her er ikke gratis, men du kan læse eller lytte, fordi Katrine Bjerre Toft er medlem af Zetland og har delt den med dig.

31.000 solpaneler tilføjes hver time. Vi står midt i den største teknologiske revolution siden internettet – hvis vi vil

SOLSTRÅLEHISTORIEDer er lyspunkter for vores energiforbrug. Illustration: Miss Lotion, Zetland

Derfor skal du læse denne artikel

Gør jer klar til sol, vind og brint. Takket være en ny revolution inden for ren energi går vi en ny tidsalder med fremskridt og velstand i møde. Ifølge flere forskere står vi over for den største revolution siden internettet. Vi dykker ned i, hvad der er ved at ske. Det er vigtigt – og opløftende.

For mig er det overhovedet ikke morsomt altid at skulle være tilgængelig.”

Jeg kan slet ikke se pointen i det.”

Det her er bare to reaktioner fra dengang, dokumentaristen Frans Bromet i 1998 spurgte forbipasserende, om de havde lyst til altid at være tilgængelige.

At mere end 80 procent af alle hollændere 20 år senere skulle have en smartphone og næsten altid være online, havde de færreste nok forestillet sig.

Men indbokse og sociale medier er nu belastet til bristepunktet, og ikke bare i Holland. På mindre end en halv generation har halvdelen af verdens befolkning fået adgang til internettet. I dag gør vi næsten alting over nettet – fra samarbejde til streaming af tv-serier.

Den udvikling er blevet mulig i kraft af den såkaldte Moores lov, som siger, at antallet af transistorer på en chip takket være de teknologiske fremskridt fordobles på to år. Det har skabt større regnekraft og billigere computere, som har faciliteret internetrevolutionen og forandret vores virkelighed.

Den udvikling er på nippet til at gentage sig.

Denne gang er det energiforsyningen, der skal revolutioneres – en revolution, som allerede er i gang. Velkommen til solens, vindens og brintens tidsalder.

Auke Hoekstra (født 1966) er den vigtigste kilde til denne historie. Han argumenterede på Eindhovens teknologiske universitet for en ny model til forudsigelse af elbilers udbredelse, og han er hollandsk ekspert i ladestationer. Fremtrædende analytikere, blandt andet fra Bloomberg, inviterede ham for nylig til at tale om sine beregninger – og så kørte han med toget til London og tilbage for at drikke en kop kaffe.

Hans karriere begyndte med nettet: Han forudså internetrevolutionen.

Jeg var allerede som lille dreng optaget af computere. At ingen sagde noget om, hvor glimrende en idé det ville være at koble computerne sammen, fandt jeg helt ubegribeligt,” siger Auke Hoekstra.

I 25 år tjente han godt som webrådgiver for forskellige virksomheder.

Jeg kastede mig over internettet, fordi det var elegant – en bedre måde at gøre tingene på. Da jeg var dreng, kunne jeg sende et brev til avisen – det var den eneste måde, man kunne blive hørt på. Det blev anderledes med internettet. Det demokratiserede kommunikationen.”

Den unge Hoekstra voksede til og blev en påfaldende høj mand med et slankt hoved, skægstubbe og en beskeden fremtoning. De muligheder, han tidligere så i internettet, ser han nu i solenergi.

I den nuværende energiforsyning kommer pengene en lille gruppe til gode. Hver gang du køber energi, lægges der penge til side til ejere og andelshavere. Med solcellepaneler kan du give storkapitalen fingeren. Uligheden kan blive mindre.”

Du kan med andre ord opnå selvforsyning og selvbestemmelse, mener han. Ligesom ham selv: Taget på hans hus i den hollandske by Haag er fyldt med solcellepaneler. Hans nabo kalder det et atomkraftværk”.

Hans vigtigste indsigt igennem de seneste 25 år er måske denne: at radikale forandringer er mulige, også selv om de forekommer os usandsynlige.

Når det gælder klimaforandringer, giver det anledning til en konstant undervurdering af farerne. Og når det gælder vedvarende energi, fører det til undervurdering af mulighederne. Vi har nu chancen for at give vores energisystem en fuldstændig ny form. Den chance får man kun én gang i løbet af flere generationer.”

Så hvorfor solenergi?

Hoekstra er stor fan af solenergi, og af en god grund: Det er den eneste energikilde, som er ubegrænset. På en lille time modtager Jorden nok stråling fra solen til at forsyne den samlede menneskehed med energi i et år. Der skal bare opfanges nok af den.

Men hvilke energikilder er menneskehedens foretrukne? Det er olie, kul og naturgas, som ofte er dannet af rester af planter og dyr, der har fået mulighed for at vokse takket være solenergien og derpå er blevet sammenpresset til brændstoffer.

Afbrænding af fossile brændsler giver ikke alene anledning til forurening, konflikter og klimaforandringer, men er samtidig ekstremt ineffektiv:

  • 50-60 procent af det kul, der afbrændes på et kraftværk, bliver ikke omsat til elektricitet, men går tabt i form af spildvarme.
  • Også gasværkerne omsætter kun omkring halvdelen af brændstoffet til elektricitet.
  • Og for biler er det endnu værre: Omkring tre fjerdedele af den benzin, man afbrænder i en bil, går til intern friktion og uudnyttet varme.

Kort sagt: Gennemsnitligt går næsten to tredjedele af energien fra fossile brændsler tabt, før vi når at bruge den. Det er ifølge Hoekstra dumt og ikke særlig elegant”.

Det kan gøres meget mere effektivt, uden omvejen omkring de fossile brændsler, hvis vi henter energien direkte fra solen. Men hvordan præcis? Hvordan sørger vi for, at der også er strøm til rådighed, når solen ikke skinner? Og hvad kommer det til at koste?

Byggesten 1: Brug solens energi

Ifølge Hoekstra indgår der fem komponenter eller byggesten i løsningen. De fem udgør tilsammen fremtidens motorblok eller drivkraft. Den vigtigste byggesten er tydeligvis solenergien. Og den kommer nu, ligesom tidligere internettet, inden for alles rækkevidde. Selv IKEA sælger allerede solcellepaneler.

Solcellepaneler leverer endnu ikke to procent af verdens elektricitet, men sektoren er i kraftig vækst. I 2016 blev der installeret 31.000 paneler i timen.

Og eftersom solenergi ikke er et brændstof, der kan opbruges, men en teknologi, der konstant videreudvikles, kan vi forvente et prisfald. Faktisk gælder Moores lov også for solcellepaneler.

Det skyldes storproduktionsfordele, innovation og konstant forbedring af produktionsprocessen for solcellepaneler – den såkaldte læringskurve. Eksperter forudser, at denne læringskurve inden længe vil flade ud, men det vil ikke ske, mener Hoekstra.

Det Internationale Energiagentur har med sikkerhed forudsagt 12 gange, at væksten i solenergi ville stagnere, men det er stadig ikke sket. Indtil videre gælder det altså, at jo flere paneler vi fremstiller, jo billigere bliver de.

Vores energimæssige fremtid afhænger derfor i mindre og mindre grad af den besværlige infrastruktur fra tidligere (kraftværker, pipelines) og kommer i stigende grad til at minde om stormskridtene på andre teknologimarkeder med hurtig udvikling, for eksempel smartphones og computere.

Det mytiske øjeblik, hvor solcellepaneler kan konkurrere med kul- og gasfyrede kraftværker, er allerede nået og passeret. I solrige lande som Mexico og Saudi-Arabien har solen allerede vundet konkurrencen.

Solenergi koster nu visse steder det halve af strøm produceret på stenkul – indtil for nylig den allerbilligste elektricitetskilde (og den mest snavsede). Og den udvikling vil blot fortsætte, mener Hoekstra.

I 2025 vil prisen gennemsnitligt ligge på omkring én amerikansk cent per kilowatt-time,” siger Hoekstra.

Til sammenligning: Med et forbrug på 1 kWh kan man bruge en iPhone 5 i omkring tre år. Med den slags priser kan ingen anden enkelt teknologi konkurrere.

Ligesom Hoekstra forudsiger også banker som Morgan Stanley og kendte energieksperter som Tony Seba, at alle på grund af prisen vil vælge solenergi. Det er allerede nu den mest populære energikilde hos den samlede verdensbefolkning. Ifølge en nylig kommentar i det naturvidenskabelige tidsskrift Nature Energy skulle solenergi allerede i 2050 kunne levere halvdelen af al elektricitet i hele verden.

Byggesten 2: Vindhøsten

Og det samme princip – faldende priser ved stigende produktion – gælder for de følgende to byggesten: vindmøller og batterier.

Hver gang produktionskapaciteten for vindmøller fordobles, falder prisen på møllerne med omkring 19 procent,” siger Hoekstra. Hvis vi her ser bort fra væksten de sidste ti år, sidder vi i 2030 med tredoblinger af den årlige produktivitet. Det skulle give næsten en halvering af prisen.”

Ligesom Hoekstra forventer også andre eksperter prisfald på cirka 40 procent omkring 2030, selv om der for møllernes vedkommende må regnes med større fysiske begrænsninger end for solcellepanelernes.

Vindmøllerne behøver ikke længere fylde op på landjorden, eftersom bygning af vindmølleparker til havs også bliver billigere og dermed kræver mindre subsidiering. Storbritannien henter dobbelt så store mængder elektricitet fra vindmøller som fra kulfyrede kraftværker.

Væksten kan fortsætte, fordi vi også af vindkraft – der i realiteten er afledt af solenergien – har mere end tilstrækkeligt. Vi kunne på verdensplan generere ti gange så meget vindenergi som den samlede verdens nuværende forbrug,” vurderer Hoekstra.

Det er smukt, fordi de første to byggesten indebærer store fordele:

  • Vindmøller og solcellepaneler leverer gratis energi, så snart de er installeret.
  • De materialer, der medgår til deres produktion, kan bruges i omkring 30 år og derpå recirkuleres. Man behøver således ikke hente nye råstoffer op af jorden (såsom fossile brændstoffer), og man ender ikke med en bunke besværligt affald (som man for eksempel gør på kernekraftværker).

Sol og vind er ganske vist stadig små energikilder. I øjeblikket leverer de omkring to procent af al energi på verdensplan. Også i Holland er det under to procent af energien, der stammer fra sol og vind – det halve af procentsatsen for Tyskland.

På blæsende dage er det tyske elektricitetsforbrug gratis, og samtidig arbejder man med seriøse scenarier med henblik på 100 procent grøn energi.

Sol- og vindenergi skulle allerede i 2020 være den billigste energikilde i mange lande. Analytikerne forventer, at tre fjerdedele af energien på verdensplan skal komme fra de nye investeringer i vind og sol frem mod 2040.

I 2016 faldt investeringerne i vedvarende energi en smule, fordi der kan opnås mere for færre penge. I Holland producerede man således sidste år 40 procent mere solenergi end det foregående år. (I 2017 steg investeringerne på verdensplan igen en smule).

Byggesten 3: Batteriet

Og her kommer så den tredje byggesten: batteriet. Stadig større batterier egner sig glimrende til at afbøde udsvingene i en til to dage. Og også batterierne har – efter et århundredes stagnation – påbegyndt en hurtig udvikling.

Mellem 2010 og 2014 faldt omkostningerne med 16 procent om året. Og ifølge analytikerne hos Bloomberg vil prisen indtil 2030 falde med otte procent om året.

Der er sandsynligvis råmaterialer nok til en batterirevolution, siger Hoekstra. Vi kan klare os et par hundrede år med de kendte litiumreserver. Og vi kommer selvfølgelig også til at genbruge.”

Dermed skulle der kunne gøres en ende på de umenneskellige arbejdsvilkår og miljøødelæggelser, der i øjeblikket følger af den minedrift, som er nødvendig for batterifremstilling, for eksempel i Congo.

Med billige batterier bliver udsving i sol- og vindproduktionen uden større betydning,” siger Hoekstra. Intelligent software kan sammenkoble energien fra enkeltstående batterier og dermed regulere forholdet mellem udbud og efterspørgsel.

Lige et lille intermezzo, før vi går videre til den næste byggesten: Vi har ovenfor redegjort for prisen på fotovoltaiske solcellepaneler, vindmøller på land og litiumion-batterier. Det er de bedst kendte, men ikke de eneste teknologier, som er under udvikling.

Der er for eksempel også solfangere (som oplagrer varme), vinddrager (der fastgjort til et kabel svæver i luften), og der kommer muligvis siliciumbatterier til (rene batterier fremstillet af sand).

Og det er kun tre eksempler (som indtil videre spiller en marginal rolle).

Ifølge Hoekstra kan man anskue alle teknologier under ét som en voksende skov, som de fleste mennesker ikke er opmærksomme på. Det skaber nu engang mere opmærksomhed, når et træ vælter, end når en skov vokser til.”

Byggesten 4: Elbilen

Har vi så alle sammen i fremtiden et batteri og et solcellepanel i huset?

Det behøves ikke. Et batteri kan også betjene et helt kvarter – for eksempel et containerstort batteri per husblok. Og vi kan bruge batterierne i elbilerne, når vi udbygger vores nye energisystem. Det er den fjerde byggesten.

Elbiler udgør nu på verdensplan 1,25 procent af alle nye biler, men hvis den nuværende udvikling fortsætter, vil de i 2025-2029 være billigere end benzinbiler.

Hoekstra har beregnet, at elbiler i 2021 vil være billigere i drift for mere end halvdelen af de hollandske bilejere (idet erhvervsbrugerne tidligere får fordel af elbiler end privatbilisterne).

I 2030 vil op mod 80 procent af de nye biler være elbiler.

Alle de store bilfabrikanter deltager i kapløbet om, hvordan de bedst kan levere elbiler. Volvo vil for eksempel fra 2019 kun sælge hybridbiler og elbiler. Hoekstra forudser, at også lastbiler vil blive eldrevne.

Fordelene er mange. For eksempel forurener de luften mindre og udleder mindre kuldioxid. Og da biler ikke bare kan oplades, men også kan aflades igen og videregive strømmen til andre formål – det er endnu ikke indført ved alle ladestationer – kan elbilerne tilsammen udgøre et kæmpestort batteri til brug for nabolaget. Ved den hollandske by Utrecht sker det allerede.

Når 20 procent af alle hollændere har en elbil, kan vi udjævne udsvingene mellem udbud og efterspørgsel,” siger Hoekstra. Med én opladning af én Tesla kan et gennemsnitligt hollandsk hus forsynes med elektricitet i omkring en uge. Og en bil står i gennemsnit stille uden for døren i 23 af døgnets 24 timer, siger Hoekstra.

Og så?

Med disse byggesten kan vi producere ren energi, udligne udsving og skabe halvautonome nabolag. Men der er endnu et problem: Batterierne mangler en af brændstoffets fordele, idet de ikke er særlig velegnede til at opbevare store mængder energi over tid med henblik på de magre dage om vinteren.

I den kolde, mørke tid er solcellepanelernes produktion kun omkring en femtedel af produktionen midt på sommeren, og samtidig er efterspørgslen på energi til opvarmning af vores huse relativt høj. Hvordan kan vi så skaffe ren energi til det formål?

Byggesten 5: Brændstof lavet af vand ved solens energi

Den femte byggesten giver løsningen: Vi kan oplagre rene brændstoffer, som vi fremstiller af overskydende grøn strøm – altså på solrige dage og blæsende nætter.

Lad os kalde dem solbrændsler. De frembringes af solenergi og vindkraft og giver os mulighed for at klare os igennem alle årstider. Brint er her det bedste eksempel: Ved hjælp af elektricitet kan vand spaltes i de luftformige stoffer ilt og brint.

Brint er et rent brændstof, der kan oplagres og derpå fordeles via naturgasnettet, hvorpå vi kan bruge det som varmekilde i vores huse, som drivkraft på fabrikker eller til lokal elproduktion.

Brintproduktion er en ung teknologi, og der er usikkerheder her, men teknologien praktiseres i stigende grad. På den hollandske ø Ameland er der siden 2012 blevet produceret brint ved hjælp af solelektricitet. Og i byen Nieuwegein bygges der et helt kvarter, hvor solenergi og regnvand omsat til brint skal kunne dække næsten hele energibehovet.

Og disse byggesten kan anvendes på flere måder. Foruden brint kan man således producere metan, myresyre og ammoniak ved hjælp af grøn elektricitet – og disse stoffer kan også fungere som brændsel eller råmateriale.

Og hvad nu?

Nu er vi færdige. De fem byggesten udgør skitsen til et nyt system, hvori forbrændingsmotorer, kedler og dieselmotorer viger for elektromotorer, varmepumper og batterier.

Og så går to tredjedele af den energi, vi henter ud af de fossile brændstoffer, ikke længere tabt ved omsætningen til elektricitet, som det sker nu. Det grønne energisystem bliver billigere end det nuværende, forventer Hoekstra og andre naturvidenskabsfolk.

Og det fine er, at jeg ikke har beskrevet nogen teknologier, vi ikke allerede råder over,” siger Hoekstra. Vi har bare behov for at videreudvikle dem, så de bliver billigere, fuldvoksne teknologier.”

Det sker nu. Der blev i 2015 og 2016 tilføjet mere ren energi end den nyetablerede gas- og kulfyringskapacitet. På verdensplan var to tredjedele af al ny produktionskapacitet i 2016 allerede vedvarende. Kina alene stod for halvdelen. I Indien – der tidligere foretrak kul – vil al fremtidig efterspørgsel på elektricitet blive opfyldt med sol og vind.

Og i mellemtiden får de fossile energiproducenter problemer:

  • Olieproducenterne kunne for eksempel i 2016 kun med nød og næppe holde sig oven vande. For at kunne fortsætte driften måtte de optage og afdrage enorme gældsposter.
  • Som følge af elbilens fremkomst forventer Shell, at efterspørgslen på olie om cirka ti år vil toppe og dernæst begynder at falde.
  • Produktionen af stenkul er allerede på retur meget hurtigere, end analytikerne havde forestillet sig.

Går det hurtigt nok?

Hvis vi vil have en rimelig chance for om et eller to århundreder stadig at have et stabilt livsmiljø, må vi i anden halvdel af dette århundrede (men helst tidligere) yderligere reducere alle udledninger til nul. Og ud over energisektoren må også andre sektorer som landbrug og luftfart omlægges.

Der er stor sandsynlighed for samfundsmæssig turbulens. Når vi for eksempel skal til at producere store mængder grøn strøm, skal elnettet udbygges for at kunne håndtere al den nye strøm. De materialer og (sjældne) metaller, som er nødvendige for at stampe et helt nyt energisystem op af jorden, skal også kunne leveres.

Og selv om Hoekstra anser sine fem byggesten for de vigtigste bidrag til nyskabelsen, erkender han, at det også kan komme til at gå anderledes:

  • Måske anlægger vi så gode kabelforbindelser, at områder og lande altid vil kunne hjælpe hinanden i tilfælde af strømsvigt (solen skinner jo altid et eller andet sted). Oplagring af brint til den kolde årstid bliver så unødvendig.
  • Måske er det visse steder billigere at forsyne vores bygninger med geotermisk energi til opvarmning (i stedet for eldrevne varmepumper).
  • Og måske lærer vi at tilpasse vores energiefterspørgsel bedre til det vekslende udbud, så vi får brug for mindre brint og mindre batterikapacitet.

Men én ting er sikker: Med sol, vind, batterier, elbiler og brint kan vi basere hele energisystemet på ren energi.

Ligesom det forud for internettets fremmarch ville være så godt som umuligt at forestille sig den måde, vi nu lever på (vi er konstant online, streamer film og tv, chatter og mailer), er det i dag svært at forudsige, hvordan landskabet vil se ud efter revolutionen. Det er ikke nogen eksakt videnskab.

Da jeg bad Hoekstra om en vision for fremtiden, lød hans svar således: I løbet af et par årtier vil næsten alle huse holde op med at benytte naturgas. De vil alle have en varmepumpe, og løbende får de solcellepaneler og solkogere. Alle byens husholdninger bliver nettoleverandører af energi. Energi udveksles lokalt, og det skaber sammenhængskraft. Man skaber i fællesskab energien.”

Fossilt brændsel bliver den nye tids rygning: dyrt, usundt, snavset og en anelse asocialt.”

Hoekstra regner også med, at den førerløse bil vil bryde igennem. Det vil betyde, at vi til en køretur kan bestille en bil og ikke længere behøver at have den holdende foran vores egen hoveddør. Dermed vil alle gader pludselig igen opleves som de brede promenader, de engang var. Børnene kan igen lege udenfor. Byen bliver større, renere og mindre støjende end nu.”

Hele energitransitionen er en chance for, at vi kan efterlade os en bedre verden, end vi overtog,” siger han. De, der har råd – og denne gruppe er voksende – kan medvirke ved selv at købe solcellepaneler og varmepumper.

Selv modvillige politikere kan ikke holde denne revolution tilbage. Siden den amerikanske præsident Donald Trump i marts 2017 meddelte, at han ville skrotte sin forgængers grønne energiplan, er der i USA blevet investeret over 30 milliarder dollars i grøn strøm. Det er en stigning i forhold til de foregående år.

Artiklen er skrevet sammen med grafiker Leon de Korte og først bragt i mediet De Correspondent. Oversat af Ole Lindegård Henriksen.

Nå, så kom det akavede øjeblik

Det er nu, vi bare siger det direkte: Bliv medlem, hvis du sætter pris på viden og nuancer.

Bliv medlem