2. Hvor kommer strømmen fra?
Strøm kommer fra ulike kilder som solkraft, vannkraft, vindkraft, og bølger.
Hvilke energikilder har vi?
Vi har mange ulike fornybare energikilder som solkraft, vindkraft, vannkraft, bølgekraft, biomasse, grunnvarme og tidevannskraft. Ikke-fornybare energikilder er kjernekraft og fossile brensler.
Solenergi
Solenergi er en ren, lett tilgjengelig fornybar energikilde som utnytter solens stråler for å produsere elektrisitet og varme.
Det er to metoder for å høste solenergi:
- Fotovoltaiske solceller (PV-celler): Disse solcellene omdanner solenergi direkte til elektrisitet ved hjelp av halvledermaterialer.
- Solvarme: Denne tilnærmingen fokuserer på å høste solens varme for å produsere varmt vann eller drivkraft til termiske kraftverk.
Fordelene med solenergi er miljøvennlighet, lavere utslipp av klimagasser sammenlignet med fossile brensler, og uendelig tilgjengelighet så lenge solen skinner.
Imidlertid kan kostnaden med å implementere solenergisystemer og avhengighet av værforhold være utfordrende. Teknologien for solenergi har likevel utviklet seg betydelig, og stadig flere områder vedtar solenergi som en del av sin energimiks.
Vindenergi
Vindkraftverk produserer fornybar energi ved å omdanne kinetisk energi, eller bevegelsesenergi, fra vinden om til elektrisk energi.
Vingene på en vindturbin fanger opp vindens bevegelsesenergi og overfører kraften via en drivaksel til generatoren i maskinhuset (også kalt nacellen).
Vindenergi er miljøvennlig, har lave klimagassutslipp, og teknologien har blitt stadig mer effektiv og økonomisk konkurransedyktig. Den har blitt en betydelig bidragsyter til produksjon av elektrisitet. Fordelene inkluderer lavt karbonavtrykk og redusert avhengighet av fossile brensler.
Selv om vindenergi har mange fordeler, er det utfordringer knyttet til betydelige arealinngrep med bygging av veier, skjæringer, utfyllinger og kraftgater. De skaper støy, gir visuell forurensning, kan forstyrre radarsignaler, og kan drepe eller skade fugl.
Teknologiske fremskritt, bedre lagringssystemer og økt effektivitet har imidlertid bidratt til å løse noen av disse utfordringene.
Vannkraft
Vannkraft er en fornybar energikilde som utnytter vannets potensielle og kinetiske energi for å produsere elektrisitet. Ved hjelp av vannets tyngdekraft, trykk og bevegelse på en turbin produserer en generator elektrisk strøm.
Fordelene med vannkraft er mange, den har et lavt karbonavtrykk, en forutsigbar og stabil kraftproduksjon, og ofte flere nyttefunksjoner som flomkontroll og vannforsyning. Imidlertid kan byggingen og drift av store demninger ha betydelige miljøpåvirkninger, inkludert endringer i økosystemer og påvirkning på lokalsamfunn.
Vannkraft kan vise til de laveste utslippene av drivhusgasser av alle energiteknologier. Hos oss kommer 90 % av all kraftproduksjon fra vannkraft. På verdensbasis utgjør vannkraften rundt en sjettedel av kraftproduksjonen.
Tidevann og bølger
Energi fra tidevann og bølger er en fornybar energi som utnytter havets bevegelser for å produsere elektrisitet. Norge har en langstrakt kyst og stor bølgeaktivitet, likevel har vi ikke satt i gang utbygging av bølgekraftverk.
Både tidevanns- og bølgeenergi gir ren og fornybar energi, men utfordringene inkluderer høye oppstarts- og infrastrukturkostnader samt påvirkningen på havmiljøet. Innovasjoner og forskning fortsetter imidlertid for å optimalisere og gjøre disse teknologiene mer økonomisk levedyktige.
Termisk energi
Termisk kraftproduksjon involverer bruk av fossile brensler, geotermisk energi, biobrensel eller kjerneenergi for å danne damp som driver en turbin og en generator.
Termisk energi spiller en sentral rolle i mange fysiske prosesser, inkludert oppvarming og kjøling, faseendringer som smelting og fordampning, og generell varmeoverføring.
Den kan også omformes til andre former for energi, for eksempel mekanisk energi i en dampmaskin eller elektrisk energi i en termoelektrisk generator.
Kjernekraft
Et kjernekraftverk produserer elektrisk energi ved å utnytte energien som frigjøres under kjernereaksjoner.
Kjernekraftverket fungerer ved at varmen som driver dampmaskinen kommer fra en atomreaktor, hvor atomkjerner spaltes og frigjør energi. Denne energien varmer opp vann til damp og driver turbinene i kjernekraftverket.
Noen av fordelene er at kjernekraft slipper ikke ut CO2, bruker bare begrensede ressurser fra naturen og det er relativt lett å få tak i drivstoffet. Brenselet til atomreaktorene finnes mange steder i verden, mens kull, olje og naturgass er begrenset til relativt få land.
Noen av ulempene er at kjernekraft skaper radioaktivt avfall som må isoleres fra naturen i tusenvis av år. Ingen land har funnet en god løsning på en så langvarig lagring. Atomkraft tar lang tid å bygge og er svært dyrt.
Hvordan overføres strøm?
Elektrisk strøm er i prinsippet "ferskvare", det må altså produseres i samme øyeblikk som det forbrukes. Det betyr at produsent og forbruker må knyttes sammen ved hjelp av et solid og sikkert nettverk av elektriske ledere som er dimensjonert for å overføre energien som forbruker trenger.
Overføring og distribusjon på et elektrisk nettverk involverer flere trinn og typer nettverk.
Strømmen produseres på kraftverk, der forskjellige energikilder brukes. Deretter overføres strømmen gjennom overføringsnett, som består av kraftledninger og transformatorstasjoner.
Den høye spenningen reduseres deretter i understasjoner for å distribueres til boliger, bedrifter og offentlige bygninger via distribusjonsnettet.
Hele det elektriske nettverket er utformet for å sikre pålitelig strømforsyning og er utstyrt med beskyttelsesmekanismer og kontrollsystemer for å håndtere eventuelle utfordringer.
Hvordan lagres elektrisk strøm?
Elektrisk strøm kan mellomlagres i vannmagasiner, batterier og ved drivstoffproduksjon.
Lagring av strøm er svært nyttig i dagens energilandskap, spesielt med økende produksjon fra nye fornybare energikilder.
Overskuddsstrøm kan lagres for senere bruk, og dette har flere fordeler. For det første muliggjør det utnyttelse av overskuddsproduksjon, slik at energien kan brukes når etterspørselen er høyere eller produksjonen er lavere og det kan bidra til å jevne ut belastningstopper i strømnettet.
Energilagringssystemer kan også bidra til økt pålitelighet og stabilitet i strømnettet ved å levere strøm under strømbrudd eller ustabiliteter.
Det finnes ulike metoder for å lagre strøm. Batterier er en vanlig og populær løsning, både store systemer og små batterier brukes til energilagring.
Pumpekraftverk utnytter vann til å lagre energi ved å pumpe det til et høyere nivå for så å slippe det ned gjennom turbiner når energien er nødvendig.
Termisk lagring involverer bruk av varmelagringssystemer for å lagre overskuddsvarme.
Hydrogenproduksjon er en annen metode der overskuddsstrøm brukes til elektrolyse for å produsere hydrogen, som deretter kan lagres og senere brukes til å generere elektrisitet eller som drivstoff.
Lagring av strøm spiller en stadig viktigere rolle i å optimalisere energiproduksjonen, redusere energitap og sikre en pålitelig strømforsyning i møte med den økende produksjonen av uregulerbar fornybar energi fra vind og sol.
Hvordan fungerer kraftsystemet?
Kraftsystemet er nettverket som produserer og overfører elektrisitet fra ulike kilder og leverer strøm til forbrukere. Norge er koblet sammen med Sverige, Finland og Danmark i ett felles strømnett. I tillegg er det kabler til Tyskland og Storbritannia.
Kraftsystemet er en infrastruktur som er ansvarlig for produksjon, overføring og distribusjon av elektrisk energi.
Målet med kraftsystemet er å levere en pålitelig strømforsyning til forbrukerne. Reguleringer spiller en viktig rolle i kraftsektoren for å sikre effektiv drift og sikkerhet, inkludert forsyningssikkerhet. Det europeiske samarbeidet innen energisektoren har etablert et integrert kraftmarked over landegrensene. Dette samarbeidet muliggjør handel med elektrisk energi, interkoblinger mellom kraftnettene og harmonisering av reguleringer.
Fordelene ved det europeiske samarbeidet er at det gir bedre forsyningssikkerhet jo flere land vi er tilkoblet, økonomiske fordeler og at det fremmer bærekraft og klimamål. Ulempen er at utvekslingskapasiteten til nabolandene har betydelig effekt på prisdannelsen i Norge.
Ulempene inkluderer kompleksitet, forskjellige energipolitiske målsettinger, avhengighet og sårbarhet, samt byråkrati og treg beslutningstaking. Det er viktig å vurdere ulike faktorer som påvirker fordeler og ulemper ved et europeisk samarbeid, som geografisk beliggenhet, energiressurser, politiske prioriteringer og markedssituasjonen i hvert land.