I teorien kan blot en procent af verdens kystnære farvande generere nok energi fra havvind og solceller til at dække en tredjedel af verdens elforbrug i 2050. Det er konklusionen i et nyt studie fra forskere i Singapore og Kina, som systematisk har kortlagt det globale potentiale for vedvarende energi til havs.
Men at omsætte dette potentiale til virkelighed er en helt anden sag. En hurtig opskalering af offshore-energi, der for alvor kan reducere de globale CO2-udledninger, står over for store tekniske, økonomiske og politiske udfordringer.
For at nå de globale klimamål skal verdens elsystemer være helt uden CO2- udledning inden for de næste årtier – og helst før. Vind- og solenergi har haft rekordstor vækst, men yderligere udbygning på land bliver stadig mere begrænset af mangel på egnede områder og konflikter om arealanvendelse.
Derfor er det fristende at flytte den vedvarende energi ud på havet. Havet er enormt, blæsende og solrigt – og her bor der ikke mange, som kan protestere.
En tredjedel af det globale elforbrug i 2050
Forskerne bag det nye studie har identificeret kystområder med tilstrækkelig vind eller sol, hvor vandet er mindre end 200 meter dybt, relativt isfrit og ligger inden for 200 kilometer fra befolkede områder.
De vurderer, at blot en procent af disse områder kan generere over 6.000 terawatt-timer (TWh) havvind og 14.000 TWh havbaseret solenergi om året. Tilsammen svarer det til cirka en tredjedel af det globale elforbrug i 2050. Samtidig kan vi spare ni milliarder ton CO2 hvert år.
Det lyder imponerende, for blot en procent af de egnede havområder virker som en lille del. Mange europæiske lande – som Danmark, Tyskland, Belgien og Storbritannien – har allerede udlagt mellem 7 procent og 16 procent af deres kystfarvande til havvindmølleparker.
Men det, der virkelig betyder noget for klimaet, er ikke kun hvor meget grøn energi vi kan producere, men hvor hurtigt det kan ske.
I dag producerer havvind mindre end en procent af verdens elforbrug
I dag producerer havvind mindre end 200 TWh om året. Det er mindre end en procent af verdens elforbrug. I 2030 kan dette tal måske stige til omkring 900 TWh.
For at nå 6.000 TWh i 2050 skal der installeres anlæg hvert eneste år i 20 år, som er omkring syv gange større end de anlæg, der blev sat op sidste år.
Havbaseret solenergi kræver en endnu stejlere vækstkurve. Teknologien er stadig eksperimentel og bidrager i dag med forsvindende lidt strøm.
Selv hvis man når op på 15 TWh om året (svarende til cirka 15 GW kapacitet) i 2030, vil det kræve en vedvarende årlig vækst på over 40 procent i to årtier for at nå det estimerede potentiale på 14.000 TWh i 2050.
En sådan vækstrate er aldrig før opnået for nogen energiteknologi – ikke engang under den seneste rekordvækst for solenergi på land.
Udfordringer for teknisk-økonomisk gennemførlighed
Omkring 90 procent af den eksisterende havvindkapacitet er placeret i lavvandede, beskyttede farvande i det nordvestlige Europa og Kina, hvor de fleste havvindmøller er direkte fastgjort til havbunden.
Men det meste af det uudnyttede potentiale ligger i dybere farvande, hvor faste fundamenter er umulige.
Det betyder, at man må tage vindmøller i brug, der flyder på vandet i stedet for at stå på havbunden, hvilket er en teknologi, der i øjeblikket kun udgør 0,3 procent af den globale havvindkapacitet.
Flydende vindkraft står over for alvorlige ingeniørmæssige udfordringer, fra fortøjning og forankring til undersøiske kabler og vedligeholdelse i mere barske forhold på havet.
Det koster i øjeblikket langt mere end fastforankrede systemer og vil kræve betydelige subsidier i hvert fald de næste 10 år og sandsynligvis længere. Kun hvis de tidlige projekter viser sig succesfulde og reducerer omkostningerne, kan flydende vind blive kommercielt levedygtigt.
Havbaseret solenergi halter endnu mere bagefter. Det Internationale Energiagentur vurderer, at teknologiens modenhed ligger på niveau 3 til 5 på en skala fra 1 til 11 – knap nok over prototype-stadiet.
Det nye studie peger på forskning, der siger, at havbaseret solenergi først kan blive kommercielt levedygtig i Holland omkring 2040-2050, på hvilket tidspunkt verdens energisystem allerede burde være stort set dekarboniseret.
Overvindelse af vækstbarrierer
Selv når lavemissionsteknologier bliver kommercielt konkurrencedygtige, fortsætter deres vækst sjældent eksponentielt.
Vores egen forskning viser, at flaskehalse i produktionen, logistik og net-integration til sidst bremser ekspansionen, og disse udfordringer vil sandsynligvis være endnu større for havbaserede projekter.
Social modstand og behovet for tilladelser kan også bremse fremskridt. Ved at flytte vind og sol ud på havet undgår man konflikter om arealanvendelse, men man fjerner dem ikke helt.
Kystområder tæt på befolkede områder er allerede fyldt med skibsfart, fiskeri, fritidsaktiviteter og militære operationer.
I Europa kan godkendelse og opførelse af havvindmølleparker tage et årti eller mere. Tilladelser er ikke garanteret: Sverige afviste for nylig 13 foreslåede vindmølleparker i Østersøen af hensyn til den nationale sikkerhed.
Hvad er realistisk?
Havbaserede vedvarende energikilder vil uden tvivl spille en vigtig rolle i den globale energiomstilling.
Især havvind kan blive en stor bidragsyder omkring midten af århundredet, hvis væksten følger samme bane som landbaseret vind siden begyndelsen af 2000'erne, men det kræver, at flydende vindmøller hurtigt bliver konkurrencedygtige, og at der sikres politisk opbakning i Amerika, Australien, Rusland og andre områder med stort vækstpotentiale.
Havbaseret solenergi skal derimod først blive rentabel og derefter vokse i et hidtil uset tempo for at nå det potentiale, som det nye studie skitserer.
Det kan være lovende til nicheanvendelser, men de vil sandsynligvis ikke levere klimamæssige fordele i stor skala før 2050.
Det reelle bidrag kan komme senere i århundredet, når vi stadig har brug for at udvide lavemissionsenergi til industri, transport og opvarmning, efter den indledende afkarbonisering af elproduktionen er gennemført.
For nuværende er verdens bedste satsning stadig at accelerere landbaseret vind og solenergi samt velafprøvede havvindteknologier, mens man forbereder havbaseret sol og flydende vind til fremtiden.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
\ Kilder
