Sol- och vindkraft producerar fossilfri el utan bränslekostnader. De är med andra ord hållbara och kostnadseffektiva, men med den stora utmaningen att de också är intermittenta (ojämna, ryckvisa). Eftersom de förlitar sig på den naturliga tillgången på vind och solljus, producerar de inte med full kraft hela tiden. När vinden inte blåser eller när solen inte skiner behövs andra energikällor för att balansera energisystemet. Som med alla former av energiproduktion har vind- och solkraftverk också en viss miljöpåverkan. De kräver mycket utrymme och orsakar förändringar i landskapet. På grund av detta är processen att få tillstånd för att bygga nya kraftverk ofta långsam och snårig, särskilt i mer tätbefolkade områden.
Kärnkraft är också en fossilfri, pålitlig och väderoberoende form av energiproduktion. Kärnkraften är dock inte som bäst när den ska reagera på snabba effektökningar och -minskningar, vilket gör den mer lämpad för stabil produktion. Kärnkraftverk kräver mycket lite utrymme, bränsle och material i förhållande till mängden el de producerar. Med andra ord är kärnkraften hållbar och relativt billig, även om den initiala kostnaden för att bygga kärnkraftverk är hög jämfört med andra metoder. Kärnkraften är också en mycket politiserad fråga. På europeisk nivå diskuteras frågan om säker hantering och slutförvar av kärnavfall. Här är Finland en föregångare, som det första landet i världen som löser avfallsfrågan genom att kapsla in och deponera avfallet i berggrunden djupt under jorden.
Vattenkraft är en ren, fossilfri och flexibel energikälla, vilket gör den mycket värdefull för energisystemet. Medan produktionen av vind- och solkraft fluktuerar ger vattenkraftsproduktionen stabilitet genom att den snabbt kan justeras upp eller ner efter behov. På minussidan har vattenkraften lokal påverkan på den biologiska mångfalden, i synnerhet på vandrande fiskar. Dessutom är möjligheterna att öka produktionskapaciteten för vattenkraft begränsade, eftersom det finns få potentiella platser för nya vattenkraftverk.
Slutligen, har vi kol och naturgas som både är icke-fossilfria energikällor och som har spelat en stor roll i det globala energisystemet under lång tid. Fördelen med kol är att det är billigt och relativt enkelt att få tag på. Men den stora nackdelen är förstås de negativa miljö- och hälsoeffekterna. Både naturgas och kol genererar koldioxidutsläpp som bidrar till klimatförändringarna. Att behöva köpa utsläppsrätter ökar kostnaden för kol- och gaskraft i Europa och variationer i marknadspriset påverkar kraftverkens driftskostnader och därmed elpriset. Sammantaget minskar kolets roll snabbt i Europa och sannolikt kommer även gasens roll att minska över tid.
En fördel är att kol- och gaskraftverk utöver el också producerar värme, som kan användas i fjärrvärmenätet för att öka den totala energieffektiviteten. Gaseldade kraftverk är också flexibla. Liksom vattenkraftverk kan mängden genererad kraft justeras snabbt för att matcha svängningar i vind- och solenergiproduktion eller energibehov. Ett byte från kol till gas har också fördelen av att koldioxidutsläppen från producerad el halveras, vilket har skapat positiva miljöeffekter i Europa och andra delar av världen.
Som en energiorkester med olika delar som passar ihop
Så, vilket är det bästa sättet att producera energi? Det rätta svaret är att det inte finns något rätt svar. Energisystemet är som en orkester: det finns olika tekniker för olika behov och de måste alla passa ihop för att leverera det samhället behöver – en hållbar, prisvärd och säker energiförsörjning.
Alla befintliga energikällor har för- och nackdelar, men vissa är mer lämpade för klimatomställningen än andra. Behovet av att minska koldioxidutsläppen samtidigt som vi kan upprätthålla överkomliga priser och försörjningstrygghet skapar nya möjligheter – särskilt för flexibla lösningar med låga koldioxidutsläpp som exempelvis vätgas och batterier. Behovet av nya investeringar är enormt, eftersom vi måste göra både elsystemet och energisystemet – där el endast utgör 20 procent – utsläppsfria år 2050. Att städa energisystemet innebär att elens roll utökas så att den utgör 50 procent eller mer av energianvändningen.
Komponenterna som krävs i framtidens energiorkester är den bulkelektricitet som produceras av sol- och vindkraft, flexibiliteten från vattenkraft, vätgas och batterier samt den stadiga och pålitliga basproduktionen via kärnkraften. Samtidigt kommer mängden kolkraft, och med tiden också gas, att minska. Naturligtvis varierar situationen från land till land. I de nordiska länderna har vattenkraften en enorm roll i att leverera flexibilitet, vilket ytterligare kommer att bidra till att upprätthålla balansen i elsystemet även med ökande andelar vindkraft. På kontinenten kommer dock gaseldade kraftverk att behövas under tiden för att kompensera för fluktuationerna i vind- och solenergiproduktionen.
I klimatomställningen är det viktigt att inte ge upp de välfungerande lösningar som spelar en nyckelroll i det nuvarande systemet. Vi måste driva ett energisystem som balanserar försörjningstrygghet, kostnader och miljö. Samordningen är en utmaning, men möjlig genom att använda de bästa och mest beprövade metoderna för exempelvis koldioxidprissättning och energimarknader.
