Vi bliver flere og flere på kloden. I dag er vi knap 7,5 milliarder mennesker, og man forventer, at vi i år 2050 vil være nået helt op på 10 milliarder! Udfordringen er, at flere mennesker kræver mere energi: Der skal bl.a. bruges energi på at generere mere el og varme, på at producere mere mad og flere ting og sager, og på transporten af de mange mennesker og flere produkter. Men meget af den energi, vi bruger, kommer fra kul, olie og
AFSNIT 2
HVOR KOMMER VORES ENERGI EGENTLIG FRA?
naturgas, som øger atmosfærens indhold af drivhusgasser, når de brændes af, og bidrager til klimaforandringerne. Så det er vigtigt at tænke i alternative energikilder for at begrænse omfanget af klimaforandringerne. Det skal være energi, der både er vedvarende, så den ikke slipper op og ikke udleder store mængder drivhusgasser som de fossile brændsler. Figuren på næste side viser, hvordan en voksende verdensbefolkning fører til et større energiforbrug.
ENERGI
8
Vi bliver flere mennesker på kloden, og det giver et større forbrug af energi. Den orange pil viser Jordens befolkningstal, og den blå pil viser, hvor meget energi, vi bruger (effektforbrug). Effektforbruget svarer til, hvor meget energi Jordens befolkning bruger hvert eneste sekund.
Kilde: Klimaambassaden, efter DTU, Energi på lager
Overalt i verden er man afhængige af energi, nogle steder mere end andre. I Danmark bruger vi rigtig meget
★ Fly
energi hele tiden, og vi er derfor dybt afhængige af, at
• På fabrikkerne er der brug for rigtig meget varmeenergi,
vores energisystem fungerer, som det skal. Her er nogle
f.eks. til at smelte metaller, brygge øl eller lave
eksempler på, hvad vi bruger energi til helt overordnet:
mejeriprodukter. Den varme, der bruges i industrien,
• For ikke at fryse og for at få et varmt bad har vi brug for
kaldes industriel procesvarme.
opvarmning i vores hjem, på skolerne og på vores
Klik på boksene nederst for at se hvilke energiressourcer
arbejdspladser.
(olie, kul, vind, sol osv.) vi bruger i de forskellige dele af
• Elektricitet bruger vi både derhjemme, i supermarkedet
energisystemet. Du kan også se forholdet mellem, hvor
og på gader og stræder: Når der kommer lys i
meget energi der bruges de forskellige steder.
lamperne, eller vi tænder computeren, ser TV, bruger
Noget, man hurtigt kan se, er, at det ikke er de samme
printeren, køler madvarer og meget andet, så bruges
energiressourcer, som kan bruges alle steder. F.eks. er
der energi til at få vores el-tjenester til at fungere.
olie (benzin, diesel osv.) den eneste ressource, som vi
• Transport handler om at flytte personer eller varer fra ét
bruger til let transport, tung transport og fly. Der findes selvfølgelig også elbiler på de danske veje, som hører
sted til et andet, og det bruger vi også rigtig meget
under ‘let transport’, der kører på strøm fra vindmøllerne.
energi på. Transporten kan foregå på flere måder:
Men fordi vi har så få af dem i forhold til benzinbiler, kan det ikke aflæses i energiregnskabet for ‘let transport’.
★ Let transport (biler, motorcykler og knallerter) ★ Tung transport (lastbiler, skibe og tog)
Kilde: Dan, Flickr (CC)
På samme måde kræver fly rigtig meget energi for at kunne holde sig på vingerne - og det kan ikke lade sig gøre med el (endnu), fordi en så stor mængde energi er svær at lagre på batterier, hvilket vi kommer ind på senere. Man kan også se, at der bruges rigtig meget kul til at producere strøm til ‘eltjenester’. For selvom vindenergi fylder en del, så er vindmøllerne ikke er stabile nok til at kunne afløse kul helt, fordi kullet kan give os energi året rundt - også når det er vindstille. Vi hører også tit om solceller, men indtil videre udgør de så lille en del af den danske strøm, at de ikke kan ses i det samlede regnskab. Det er noget, vi vil komme ind på senere. Et moderne samfund som vores kan ikke undvære energi: Uden brændstof til transport kommer der ikke varer på hylderne i supermarkedet, mange får sværere ved at komme i skole, brandbiler og ambulancer kan ikke køre, og flyafgange aflyses. Og afbrydes strømmen i bare nogle få timer, vil det få rigtig store
Definition ENERGI
konsekvenser for vores hverdag: Internettet går ned, lysreguleringerne vil ikke
Når man skal måle en bestemt mængde
fungere, og vores mad ikke kan holdes kold i køleskabet. Systemet går ned,
energi, E, bruger man enheden joule (J).
og der vil ske det, man kalder et blackout!
Energi kan bruges til at varme noget op
Så vi skal være glade for, at vi i Danmark har en energiforsyning, som hele tiden sørger for, at der er den rigtige mængde energi til rådighed.
eller til at udføre et stykke arbejde. F.eks. bruger en elkedel energi til at opvarme vand, mens en bilmotor bruger energi på at få bilen frem.
ENERGI
HVOR KOMMER ENERGIEN FRA?
Nu vil vi kort præsentere forskellige energiressourcer. Klik på ikonerne gennem teksten for at se fordele og ulemper
Hele vores energiforbrug til opvarmning, el-tjenester,
ved energiressourcerne.
industriel procesvarme, let transport, tung transport og fly dækkes af energi, som kommer forskellige steder fra.
Kul er et fossilt brændsel ligesom olie og naturgas
Det kan være fra olie, kul, vind, sol, atomkraft osv.
og udleder derfor CO2 til atmosfæren, når man
Samlet set kalder man dem for energiressourcer:
brænder det af for at få energi. Vi køber kul rundt om i verden, og det transporteres til Danmark med skibe. Når vi afbrænder kullet i kraftvarmeværker, laver vi det om til fjernvarme, der kan opvarme vores boliger (læs mere i næste kapitel), og elektricitet. I Danmark bruger vi rigtig meget olie, og en del pumper
OLIE
VIND
SOL
KUL
vi op fra undergrunden midt ude i Nordsøen. Vi bruger især olie til transport, hvor olien er blevet renset og lavet om til benzin, dieselolie eller flybrændstof. Noget olie bruges også i oliefyr til at
NATURGAS
BIOMASSE
GYLLE/SLAM
opvarme private boliger. I Nordsøen finder man også naturgas. Det sendes rundt i landet gennem rør gemt under jordens overflade og bruges mest til el og varme.
ATOMKRAFT
VANDKRAFT
JORDVARME ENERGI
12
I Danmark blæser vinden rigtig meget, og
har vi dog ikke nogen af her i Danmark, bl.a.
derfor står vindmøller for en stor del af
fordi der tidligere har været stor modstand
strømmen til vores el-tjenester. Når vingerne
mod atomkraft i befolkningen. Men mange
roterer, skabes der mekanisk energi, som føres
dage om året køber vi strøm fra både Sverige og
videre til en generator, der omdanner energien til elektrisk
Tyskland, hvor der i et vist omfang er brugt atomkraft til
energi. Når det blæser for meget til, at vi selv kan nå at
at fremstille energien. På den måde bruger vi indirekte
bruge al strømmen fra de danske vindmøller, så sælger vi
atomkraft i Danmark.
den videre til Norge og Sverige, som i en periode så kan
Biomasse er f.eks. træ eller halm, som kan brændes af i
lukke for deres vandkraftværker.
et kraftværk og bliver til strøm og varme. Vi kan også
Solen skinner mange timer om året herhjemme,
bruge det til selv at lave varme hjemme i
men den skinner ikke nær så meget som under
brændeovnen. I forhold til landets størrelse og
sydlige himmelstrøg. For at kunne udnytte
befolkningstal har vi dog ikke så meget skov at
energien i solens stråler skal der enten bruges 1) en
brænde af til formålet. Alligevel står biomasse for
solcelle, som kan lave elektricitet eller 2) en solfanger,
en ret stor del af vores energiforbrug. Det er fordi, vi
som laver varmt vand. Solceller er dyre, og foreløbig er
køber biomasse fra andre lande.
det kun en meget lille del af vores elforbrug i Danmark,
Der eksperimenteres desuden i at plante biomasse i
der kommer herfra. Og så er der den ulempe ved
områder, som ikke er egnet til fremstilling af fødevarer.
solenergi, at der ikke kan genereres energi om natten,
Vand kan generere energi på et vandkraftværk, som
som der kan med vindmøller.
typisk består af:
Uran bruges som brændsel i atomkraft-værker. Dem ENERGI
13
Et vandreservoir (f.eks. en sø), en dæmning
fra norske og svenske vandkraftværker. Bølgekraft er en
(til at kontrollere vandet) og et kraftværk, der
anden for form for vandkraft. Det er ikke fuldt udviklet
kan producere strøm. Se og klik på den
endnu men kan blive et væsentligt supplement til
interaktive grafik nederst. Når elektriciteten skal
vindmøllestrømmen i fremtiden.
produceres, åbner man lugerne i dæmningen, og vandet føres med stor kraft fra reservoiret gennem kraftværkets turbiner. Turbinerne drives af vandets stærke strøm og drejer rundt. De er forbundet til en generator, der genererer elektricitet. I Norge og Sverige, hvor man har bjerge og store elve, fremstilles der rigtig meget energi på vandkraftværker. Så når vinden ikke blæser så meget i
I Danmark har vi mange grise og køer, som vi får kød og mælkeprodukter fra. De mange husdyr giver gylle, som i et biogasanlæg (sammen med f.eks. slam fra et rensningsanlæg) kan laves om til biogas og gødning. Gylle og slam kan som biogas bruges til både el og varme.
Danmark, er der gode muligheder for at købe elektricitet
VANDKRAFT 2. Dæmning 3. Turbine
1. Vandreservoir
4. Generator
14
Jordvarme er en energiressource, hvor
ned i jorden kan vi pumpe varmt vand op og udnytte
man bruger varme fra jordens indre til
varme-energien. Når man har brugt varmen fra vandet,
opvarmning. Jordens kerne indeholder en
pumpes det afkølede vand tilbage til undergrunden. Se
enorm mængde varme, så ved at bore nogle kilometer
figuren nedenunder.
2,6 km
Varmt vand (74 grader)
Afkølet vand
ENERGIMIX Som vi har set, findes der altså rigtig mange energiressourcer, som man kan bruge for at få energi. Og i Danmark baseres vores energisystem på mange forskellige slags. Sammensætningen af energiressourcer i energisystemet kalder man også for energimix. Her ses et eksempel på, hvad vi brugte af ressourcer til vores el-tjenester i 2017 (husk el-tjenester er bare én ud af de seks kategorier fra s. 8):
7%
Vind Vand Sol Biomasse Affald Atomkraft Kul Naturgas Olie
1%
17% 40%
3% 4%
På cirkeldiagrammet kan man se, at vind er den energiressource, der fylder mest under el-tjenester - 40 % af energien kommer herfra. Og sammen med vand og sol, så
14%
står vedvarende energi for over halvdelen af vores 2%
12%
energiproduktion til el-tjenester. Men der bruges også en del ENERGI
16
Kilde: Dmitry Eliuseev, Flickr (CC)
kul og naturgas. De står for ca. 1/4 af energien. Så selvom vi har planer om at få fossile brændsler ud af det danske energisystem inden år 2030, så bruger vi dem stadig, 1) fordi det er effektive energikilder, 2) fordi de er billige, og 3) fordi de giver en stabil elproduktion, som vedvarende energi ikke kan endnu. F.eks. kan vindmøller ikke lave strøm, når det er vindstille. Så uden kul ville der være større chance for, at der på nogle tidspunkter ikke er nok energi i systemet, og et ’blackout’ kan opstå.
Definition
Vedvarende og midlertidig energi
ENERGI FRA VORES NABOER
Energi kan inddeles efter, om den
Som man kan se på cirkeldiagrammet, er der både energi fra
kommer fra en vedvarende eller en
vandkraft og atomkraft i vores energisystem, og selvom det ikke
midlertidig energikilde.
er energiressourcer, som vi selv har her i Danmark, så er det en
• Fossile brændsler slipper en dag op,
del af den energi, vi køber fra vores nabolande Tyskland, Sverige
fordi vi bruger dem hurtigere, end de
og Norge, når vi ikke selv kan producere nok elektricitet. Til
kan nå at blive gendannet, og derfor er
gengæld så sælger vi så også el til de andre lande på dage med
de midlertidige.
kraftig blæst, og vi producerer for meget. Derfor er det vigtigt at samarbejde om energien på tværs af landegrænser, hvad enten man i perioder producerer for meget eller for lidt energi til sin egen befolkning. Det vigtige er, at så meget energi som muligt bliver udnyttet. Pt. udveksler vi energi ENERGI
• Vedvarende energikilder er f.eks. solen, som bliver ved med at skinne og skaber vind og bølger. Alt sammen noget, vi kan få energi fra, og som vi ikke løber tør for. Derfor er de vedvarende.
med Sverige, Norge og Tyskland, men der er også planer om at udvide vores energiforbindelser til Storbritannien, Holland og Polen. Det flyder altså med el på kryds og tværs af landegrænser, og det hele hænger også sammen globalt, hvor der over lange distancer f.eks. handles med kul, olie og naturgas.
ØVELSE
Energinet sørger for, at energiens “motorvej”, energiforsyningen, fungerer, som den skal. Energinet har ansvar for, at hver en afkrog af Danmark, som er koblet til elnettet, får den energi, der er brug for, og at vi ikke oplever ‘black-outs’. Gå ind på energinet.dk (siden kan ikke åbnes på iPad). Scroll lidt ned på siden og find kortet over, hvordan elforsyningen i Danmark er netop nu: Man kan se, hvilke energiressoucer, vi bruger, og hvordan der handles med energi med vores nabolande. Hvor mange megawatt kommer fra vedvarende energi (vindmøller og solceller)? Hvilke lande udveksler vi elektricitet med netop nu? Hvor mange megawatt eksporterer vi til andre lande, og hvor mange importerer vi? Stemmer tallene overens med diagrammet over vores energiforbrug på side 13? Hvis ikke, hvorfor? Hvorfor tror I, vi både eksporterer og importerer energi på samme tid?
ENERGI
18
Kilde: Dansk Energi
ØVELSE Som I har kunnet læse ved at klikke på ikonerne, så har alle ressourcer fordele og ulemper. Men det kan være svært at forholde dem direkte til
Print spillekortene fra
hinanden. Så i energikortspillet skal I dyste om fordele og ulemper. Det
Experimentariums hjemmeside.
fungerer som det klassiske “bilspil”, hvor man spiller imod hinanden ved
Forklaring af egenskaber:
at udfordre den andens kort inden for forskellige egenskaber.
Produktionspris per kWh er ikke den pris forbrugeren betaler, men den pris det koster
Sådan gør I:
energiselskaberne at producere energien.
• Bland og fordel kortene mellem to spillere.
• Den, der udfordrer, vælger en egenskab og udfordrer sin modstander
Effektivitet er forholdet mellem den energi,
på samme punkt. Begge må kun vælge fra det øverste kort i bunken.
der tilføres, i forhold til energien af den strøm, der produceres.
• Slår man sin modstanders kort, går begge kort til vinderen. Sådan
CO2-udslip per kWh er den mængde CO2
skiftes man til at udfordre hinanden, indtil én af spillerne ikke har flere kort.
der slippes ud i atmosfæren i forbindelse med produktionen af en kWh.
Tallene i kortspillet er estimater. I skal derfor fokusere på
fordele og ulemper ved teknologierne i forhold til hinanden
af hvor pålidelig energikilden er.
og ikke lægge vægt på at huske værdierne. Bliv i
Ressourcerne slipper op i angiver, hvornår
Forsyningssikkerhed angiver en procentsats
teknologien ikke længere kan anvendes, fordi
klassen enige om, hvornår man vinder med den
ressourcerne er opbrugt.
højeste eller laveste værdi (det skal være så grønt
Eksisteret siden år angiver, hvornår
som muligt).
teknologien første gang blev anvendt til energiproduktion eller til at få udført et arbejde.
Kilde: Experimentarium ENERGI
20
Ă˜VELSE Inddel energikilderne efter, om de er vedvarende eller midlertidige. Argumenter for, hvorfor de er det ene eller det andet. VĂŚlg to energikilder ud og tĂŚnk over hvordan forskellige energiformer kommer i spil.
ENERGI
21
QUIZ: Træk ordene med vedvarende energiressourcer hen til de billeder, der matcher.
ØVELSE
Gå tilbage til side 7 og kig på grafen. Hvorfor er det en udfordring, at vi bliver flere mennesker på kloden, som kræver endnu Vind
mere energi? Tænk grafikken nederst på side
Sol
8 med ind i jeres svar og husk på udfordringerne med fossile brændsler.
Vand
Atomkraft
Hvis du vil vide mere om energiressourcer og energiformer, kan du finde uddybende
Jordvarme
Gylle og slam
information på: • Københavns Kommune Vind
Vand
Sol
• Energimuseet.dk
Gylle og slam
Atomkraft
Jordvarme
• Experimentarium • Energi på lager
Tjek svar
ENERGI
VIL DU VIDE MERE? 22