Fra og med 2025 skal alle nye personbiler, lette varebiler og nye bybusser i Norge være nullutslippskjøretøy ifølge Nasjonal transportplan (regjeringen.no). I 2030 skal også alle nye tunge varebiler, 75 prosent av alle langdistansebusser og halvparten av alle nye lastebiler være nullutslippskjøretøy. Samtidig vurderes nullutslippskrav til ferger og hurtigbåter fra 2025 og 2030. Det er lignende målsetninger også i resten av Europa. For å nå målene fra Parisavtalen er en internasjonal avtale som skal sørge for at verdens land greier å begrense klimaendringene. om kun 1,5 graders global temperaturøkning må hele verden bidra. I EU har man en klimapakke «fit for 55» som innebærer at EU skal redusere klimagassutslippet med 55 prosent innen 2030 sammenlignet med nivået i 1990. I likhet med i Norge er et av virkemidlene stadig mer elektrifisering av biler og at alle nye registrerte biler og varebiler i EU skal være nullutslippsbiler fra 2035.
Kun el- og hydrogenbiler fra 2025
Målsetningene om utslippsfrie personbiler innebærer at alle nye biler enten må bruke elektrisitet eller hydrogen fra 2025. Hybridbiler er biler som bruker både bensin/diesel og strøm. Ladbare hybridbiler kan lades med ladekabel, mens ikke-ladbare hybridbiler produserer litt egen strøm har blitt stadig mer populære, men de bruker fossilt drivstoff i tillegg til strøm, så disse vil ikke kunne regnes som utslippsfri. Det vil ta litt tid å fase ut alle fossilbiler, siden gjennomsnittlig levealder på en bil er rundt 17-19 år. Men målsetningene innebærer en gradvis overgang fra fossil energi til elektrisitet og hydrogen i transportsektoren. Ved utgangen av 2021 var det registrert rundt 461 tusen elbiler i Norge, og disse utgjorde om lag 16 prosent av personbilparken. Det var i tillegg rundt 185 tusen ladbare hybridpersonbiler, som utgjorde 6,4 prosent av personbilparken. Hydrogenbiler er derimot svært sjeldent, og i 2021 var det kun 195 personbiler, 4 lastebiler og en varebil som gikk på hydrogen i Norge. Hydrogenbiler har den fordelen at de har lang rekkevidde, rundt 50-80 mil på en tank, men foreløpig er det kun 4-5 fyllestasjoner (hydrogen.no) i drift her til lands ifølge Norsk hydrogenforum.
Relativt få utslippsfrie biler i Europa, men Norge på topp
Statistikk fra Eurostat, dvs. EU's statistikk-kontor, viser at det fantes ca. 1,44 millioner elbiler i EU, Norge, Lichtenstein og Island. i 2020. Dette utgjorde rundt 0,6 prosent av de rundt 254 millioner personbilene her. Norges bilpark utgjorde kun om lag 1 prosent av alle personbilene samlet i EU/EØS, men nesten en fjerdel av alle elbilene. Det er enda færre hydrogenbiler. Det er ikke alle land som har informasjon om antall hydrogenbiler i landet, derfor er det mangelfull statistikk på dette. Av statistikken som er tilgjengelig fra Eurostat, ser man at det er få hydrogenbiler. I EU/EØS. finner man kun 839 hydrogen personbiler i 2020, men 939 hvis også Sveits inkluderes. Frankrike hadde flest, med 343 hydrogenbiler i 2020, Sverige, Danmark og Finland hadde henholdsvis 39, 113 og 1 slike biler. SSB's statistikk for bilparken viste at Norge hadde 153 hydrogen personbiler i 2020 men det var steget til 195 ved utgangen av 2021. For Tyskland, som er et av de landene som har kommet lengst i bruk av hydrogen til transport, så er ikke antall hydrogenbiler tilgjengelig i Eurostat statistikk, men andre kilder (adesso.de) viser rundt 500 biler i 2021. De hadde 91 fyllestasjoner i 2021 (glpautogas.info) ifølge en stasjonsoversikt. I Tyskland finnes til og med noen tog som bruker hydrogen (hydrogen.no). Men for de fleste land, så er hydrogenkjøretøy svært lite utbredt.
Strømbehov ved elektrifisert veitransport i Norge
Kjørelendestatistikken viser at det ble kjørt 45 tusen millioner km med norske kjøretøy i 2021. Dette omfatter både personbiler, varebiler, busser og lastebiler. Totalt ble det brukt i underkant av 39 TWh drivstoff til veitransport. Dette inkluderer fossilt drivstoff, biodrivstoff, biogass og strøm. Strømforbruket i el- og ladbare hybridbiler utgjorde om lag 1,5 TWh. Dersom alle kjøretøyene hadde vært drevet med strøm så blir Dette er beregnet ved å gange kjørelengder med anslag for strømforbruk på ca. 2 kWh/mil for personbiler, 2,3 kWh/mil for varebiler og 15 kWh/mil for lastebiler og busser. Kilder er Norsk elbilforening og NVE rundt 13 TWh. Total energibruk blir altså redusert til en tredjedel, fordi strøm utnyttes mer effektivt enn bensin og diesel i en bilmotor. I en forbrenningsmotor forsvinner rundt 60-70 prosent av potensiell energi som varmetap, mens for elbiler er det kun ca 10-15 prosent tap, som oppstår ved lading. Det er et mål at også ferger og hurtigbåter skal over fra fossilt drivstoff til strøm. En høy andel av de rundt 130 fergesambandene i Norge er allerede elektrifisert, men informasjon om elektrisitetsforbruket her og hvor mye ekstra elektrisitet som vil kreves til ferger og båter på sikt er ikke tilgjengelig.
Og strømbehov til transport i EU/EØS
I EU /EØS landene, så ble det brukt ca 2811 TWh gjelder EU, Norge og Island. Dersom man i tillegg tar med alle kandidatlandene til EU så blir tallet 3264 TWh for 2020 drivstoff til veitransport i 2020, hvorav EU-landene stod for 2770 TWh, i følge Eurostat. Av dette så utgjorde strømforbruk i veitransport 4,4 TWh hvorav Norges forbruk utgjorde en fjerdedel. Dersom man antar at all veitransport i EU/EØS var elektrifisert og at tilført energibehov til transport, i likhet med beregninger for Norge, blir redusert til en tredjedel, så ville strømbehovet til veitransport vært om lag 920 TWh i 2020. Energibruken til transport i EU/EØS gikk ned med hele 12 prosent i 2020 sammenlignet med året før noe som særlig skyldtes mindre reiseaktivitet som følge av Korona-pandemien. Endelige forbrukstall for 2021 er ennå ikke klart men foreløpige data viser en stor økning i energibruk i 2021, så forbruket i transport i 2021 er nok nærmere nivået i 2019, som var på 3185 TWh. Omregnet til strøm tilsvarer det i så fall et strømbehov på om lag 1060 TWh.
I 2021 så var total strømproduksjon i EU på 2910 TWh (ec.europa.eu), så dersom veitransporten dette året var elektrifisert så ville over en tredjedel av produksjonen gå til transport. I klimaplaner for transport har også hydrogen en viktig rolle da det kan egne seg bedre f.eks. til store kjøretøy. Men dersom hydrogen produseres ved [Vannelektrolyse betyr at vann splittes i hydrogen og oksygen ved bruk av elektrisitet] vil rundt [Ved elektrolyse er det et energitap på ca. 20-30 prosent, og i tillegg er det et tap på rundt 10 prosent når gassen skal komprimeres til det trykket som brukes i personbiler. Av energien i hydrogenet, så vil en hydrogenbil med brenselsceller utnytte 40-65 prosent. Samlet tap blir da 60-70 prosent] av energien i opprinnelig elektrisitet tapt på veien fra produksjon til utnyttbart drivstoff, derfor blir strømbehovet høyere. Hydrogen kan også produseres nesten utslippsfritt fra naturgass med [Karbonfangst/CCS er en teknologi for å fange og lagre CO2 utslipp som oppstår ved forbrenning av naturgass, kull, avfall mv. brukt i energiproduksjon og industrianlegg], som foreløpig er en nokså dyr og ulønnsom teknologi. Det aller vanligste er å produsere hydrogen fra naturgass uten karbonfangst. Disse tre produksjonsalternativene kalles hhv. grønn (ved bruk av fornybar kraft), blå og svart hydrogen
En rapport fra NVE viser at økt elektrifisering av transportsektoren kan skape utfordringer for strømnettet, i form av overbelastning på transformatorer og kabler. Dette, og ladestasjoner, er noe som må planlegges for både i Norge og resten av Europa når stadig mer skal over på strøm. Norge har allerede en del elbil-ladestasjoner, mens EU planlegger omfattende utbygging av både lade- og hydrogenstasjoner.
Norges strømproduksjon fornybar
Elbiler gir ikke utslipp lokalt, men i mange land, så regnes det som problematisk å bruke mye strøm, siden selve strømproduksjonen gir mye utslipp. Det er spesielt når strømproduksjonen er basert på kull, naturgass og oljeprodukter. For at el- og hydrogenbiler skal gi mest utslippsreduksjon samlet sett, så må også produksjonen av strøm komme fra fornybar energi. Rundt 99 prosent av Norges kraftproduksjon er fra enten vann- eller vindkraft. Norge har dessuten i de fleste år produsert mer strøm enn vi selv bruker, og har dermed vært nettoeksportør av kraft. Sånn sett ligger forholdene godt til rette for mer transport basert på fornybar strøm. Det er imidlertid strømkrevende å produsere bilbatterier, og de fleste er hittil produsert i USA og Asia, blant annet i Kina hvor det er en høy andel kullkraft som ikke er spesielt miljøvennlig. Nå er det imidlertid også planer om batterifabrikker i Norge og Sverige.
Men fossil strøm i resten av verden
For verden samlet, så er det fossil strøm som dominerer. I 2021 kom om lag 61,5 prosent av verdens strømproduksjon fra fossile energikilder, ifølge IEA Energy Outlook. Rundt 36 prosent av verdens strømproduksjon var fra kull, mens 23 prosent var fra naturgass. I kina og India så ble henholdsvis 60 og 75 prosent av all strøm produsert fra kull i 2021. I EU så kom rundt 36 prosent av all strømproduksjon fra fossil energi i 2021, hovedsakelig naturgass og kull, mens 25 prosent var atomkraft. Elektrisitetsproduksjon er globalt sett en gigantisk utslippskilde. Det stod for hhv. 59 og 34 prosent av verdens totale kull og naturgassforbruk, og for en tredjedel av alle energirelaterte utslipp i 2021 ifølge IEA. Strøm er like fullt en svært viktig energikilde, da det dekker mange formål og selve forbruket gir ikke utslipp. Men andelen fossil energi i strømproduksjonen må kraftig ned, om man skal nå EU’s overordnede mål om netto-nullutslipp i 2050, noe som går under betegnelsen «Green Deal».
Økte energipriser
En målsetning i EU har vært å erstatte fossil strøm med fornybar strøm, noe som vil ta tid, siden foreløpig er kun rundt 40 prosent av produksjonen fornybar. Rundt 25 prosent kommer fra atomkraft, men mange land har også vurdert å kutte ut kjernekraft på grunn av atomavfallet og faren for ulykker. Nå har likevel EU godkjent investeringer både i gasskraft og atomkraft som bærekraftige, ved visse betingelser. På kort sikt ønsker EU å erstatte kullkraft med gasskraft, da gasskraft gir mindre utslipp. Russland har vært den viktigste eksportøren av naturgass til Europa, men krig og uroligheter i Europa har bidratt til mindre tilgang på gass og økende gasspriser. Samtidig var det mer tørt og vindstille enn normalt i 2021 i mange land, noe som bidro til noe lavere vann- og vindkraftproduksjonen i Europa. Dette bidro til at det ble brukt mer kull og noe mindre naturgass til kraftproduksjon både i EU og verden totalt sett i 2021, sammenlignet med året før. Samtidig var det rekordhøy økning i global etterspørsel etter strøm, på 5 prosent fra året før, til tross for økte strømpriser. Dette skyldtes både økonomisk vekst pga. gjenåpningen etter «koronapandemien» og at mange land har hatt ekstra kalde vintere, varme somre og målsetninger om mer elektrifisering for å nå klimamålene.
Siden Norge er med i en felles kraftbørs og har handel med strøm over landegrensene, så påvirker gassmangel og energikrise i Europa også de norske strømprisene. Dette, sammen med lav fyllingsgrad i vannmagasinene i store deler av 2021 og 2022, har bidratt til stadig nye strømprisrekorder i disse årene.
Utslipp fra elbil ved bruk av kullkraft
Gjennomsnittlig kjørelengde for en norsk elbil i 2021 var ca 12770 km. I gjennomsnitt bruker en elpersonbil rundt 2 kWh per mil, som til sammen blir 2,55 MWh per år. Bruk av elbiler gir ikke utslipp, og for Norge er strømproduksjonen fornybar. Men hva om vi heller hadde brukt kullkraft på tanken? Forholdet mellom energibruken og kraftproduksjonen i et kullkraftverk, dvs. virkningsgraden, varierer mellom 30 og 42 prosent, så ganske mye av opprinnelig energiinnhold i kullet går tapt. Energiinnholdet i ett tonn kull er ca. 7,8 MWh, men av dette får man kun mellom 2,3 og 3,3 MWh elektrisitet. I tillegg er det noe tap i overføringsnettet for strøm på rundt 5-6 prosent. En elbil som går på kullkraft vil derfor trenge rundt Kjørelengde på 12770 km * 0,2 kWh/km gir et forbruk på 2,554 MWh per år. Et tonn kull tilsvarer 7,8 MWh men ca 60-70 % går tapt når det brukes i strømproduksjon, og da får man igjen mellom 2,3 og 3,3 MWh strøm. Om elbilen bruker 2,55 MWh per år trengs altså mellom 0,8 og 1,1 tonn kull, som vil gi et utslipp på mellom 2 og 2,7 tonn CO2. I Norge er det kun på Svalbard det brukes kullkraft, men de har planer om å bytte ut kull med annen energi.¹
En dieselbil som kjører like langt vil slippe ut ca 1,6 tonn Utslipp fra kull, diesel og bensin er på hhv. 2,52, 3,17 og 3,13 tonn CO2 per tonn drivstoff. Det er antatt et forbruk på hhv. 0,53 og 0,64 liter per mil for en diesel- og bensinbil, men ved 12 og 4 prosent biodrivstoff blir det ca 0,46 og 0,62 kg/liter. Egenvekt er hhv. 0,84 og 0,74 kg / liter ved 12% biodrivstoff innblandet. Det finnes også Livssyklusanalyser /LCA (også kalt Well til Wheel) omfatter utslipp fra produksjon, frakt og avfallsbehandling i tillegg til utslipp fra drivstoffet. Det er beregnet til ca.2,8 og 3,2 kg CO2 per liter for hhv. bensin og diesel som tilsvarer rundt 3,8 tonn CO2 per tonn både for bensin og diesel for fossilbiler, som tar hensyn til andre aspekter enn bare drivstoffet. Dette gir et beregnet utslipp på rundt 1,9 tonn CO2 per år for en dieselbil, alt annet likt. For en bensinbil blir utslipp fra selve drivstoffet ca. 1,8 tonn CO2 mens livsløpsutslippet blir rundt 2,2 tonn CO2 per år, ved 4 prosent innblandet bioetanol. Dette tar hensyn til produksjon av dieselen og selve bilen. Dersom man også for elbilen tar i betraktning at produksjonen av bilen og batteriet gir utslipp, så blir det enda høyere totale utslipp også for elbilen. Mer om livsløpsanalyser finnes hos EU, Tekna eller oversikt fra framtiden.no.
I EU så vil elbilene kjøre på en strøm som er produsert fra en miks av naturgass, fornybar energi og kull, dermed blir ikke utslippene så høye som om all strøm var produsert fra kull. Men som vi så i 2021 så bidro gass- og strømmangel til at mange land økte produksjonen i kullkraftverkene for å dekke etterspørselen etter strøm. For en hydrogenbil basert på kullkraft og elektrolyse, så ville strømbehovet, og dermed også utslippet blitt dobbelt så høyt. Poenget med hydrogenbiler er imidlertid at de skal være utslippsfrie, så derfor vil det være mer hensiktsmessig å ha hydrogenproduksjonen i tilknytning til sol, vann- eller vindkraftverk hvor man har overskuddskraft.
Hvor skal strømmen komme fra?
Vi skal altså elektrifisere transportsektoren og mye annet samtidig som fossil strømproduksjon på sikt skal reduseres kraftig. Hvordan skal vi oppnå dette? I Norge så er det noe potensiale i å ruste opp eksisterende vannkraftverk. Det utredes også muligheter for vindkraft til havs. Regjeringens ambisjon er at det innen 2040 skal være tildelt områder for 30 000 MW havvindproduksjon, som er omtrent like mye som vi produserer av strøm i dag. Dette vil i såfall være et viktig bidrag til å dekke det økende kraftbehovet, både til oljesektoren og til strømbehov på land. Havvind kan imidlertid ha negative effekter på økosystemet og er dessuten dyrere enn vindkraft på land, og skal derfor utredes grundig av NVE.
I EU så omfatter klimapakken «fit for 55» også et prosjekt kalt «Repower EU» som innebærer planer om å gjøre Europa uavhengig av russiske fossile brensel før 2030, primært av hensyn til energisikkerhet og da trengs andre kilder til olje og gass. Derfor har de økt naturgassimporten fra blant annet Norge og USA. På lenger sikt er planen å sette i gang med massive investeringer i fornybar energi, satse enda mer på energieffektivisering og å produsere fornybar hydrogen.
Dystre prognoser men fortsatt håp
Tross mye tiltak, så fastslår en fersk klimarapport fra FN at verden ikke er i nærheten av å nå de internasjonale klimamålene, og at vi heller er på vei mot 2,8 grader oppvarming i stedet for 1,5 grader. IEA er mer optimistisk i sine scenarier og mener invasjonen av Ukraina vil stimulere investeringer i fornybar energi. IEA har beregnet at det i 2021 samlet sett ble brukt litt over 1 1 billion = 1 million millioner dollar til investeringer i grønn energi verden over. IEA har beregnet, sin World Energy Outlook at det er behov for investeringer i fornybar energi på 4 billioner dollar innen 2030 for å nå 1,5 graderes målet.
¹ Avsnittet ble rettet 16. november 2022, kl. 08.20.