Sammendrag for beslutningstakere Oversettelse til norsk. FNs klimapanel: Spesialrapport om fornybar energi

Transkript

1 Sammendrag for beslutningstakere Oversettelse til norsk FNs klimapanel: Spesialrapport om fornybar energi TA

2

3 Forord I mai 2011 ga FNs klimapanel ut en spesialrapport om fornybar energi og tiltak for å begrense klimaendringene. Dette er en uoffisiell norsk oversettelse av den delen av rapporten som kalles et sammendrag for beslutningstakere. Oversettelsen av sammendraget er utført av Klima- og forurensningsdirektoratet, og den er finansiert av Norges forskningsråd. Med denne oversettelsen forsøker vi å være trofaste mot innholdet i Summary for Policymakers som det ble vedtatt av FNs klimapanels arbeidsgruppe III i Abu Dhabi mai 2011, men det fulle ansvaret for nøyaktigheten til innholdet hviler på Klima- og forurensningsdirektoratet. Har du kommentarer til oversettelsen, kan du sende disse til postmottak@klif.no. Oslo, juni,

4 Sammendrag for beslutningstakere Koordinerende hovedforfattere: Ottmar Edenhofer (Tyskland), Ramon Pichs-Madruga (Cuba), Youba Sokona (Etiopia/Mali), Kristin Seyboth (Tyskland/USA) Hovedforfattere: Dan Arvizu (USA), Thomas Bruckner (Tyskland), John Christensen (Danmark), Jean-Michel Devernay (Frankrike), Andre Faaij (Nederland), Manfred Fischedick (Tyskland), Barry Goldstein (Australia), Gerrit Hansen (Tyskland), John Huckerby (New Zealand), Arnulf Jäger-Waldau (Italia/Tyskland), Susanne Kadner (Tyskland), Daniel Kammen (USA), Volker Krey (Østerrike/Tyskland), Arun Kumar (India), Anthony Lewis (Irland/Storbritannia), Oswaldo Lucon (Brasil), Patrick Matschoss (Tyskland), Lourdes Maurice (USA), Catherine Mitchell (Storbritannia), William Moomaw (USA), José Moreira (Brasil), Alain Nadai (Frankrike), Lars J. Nilsson (Sverige), John Nyboer (Canada), Atiq Rahman (Bangladesh), Jayant Sathaye (USA), Janet Sawin (USA), Roberto Schaeffer (Brasil), Tormod Schei (Norge), Steffen Schlömer (Tyskland), Ralph Sims (New Zealand), Christoph von Stechow (Tyskland), Aviel Verbruggen (Belgia), Kevin Urama (Kenya/Nigeria), Ryan Wiser (USA), Francis Yamba (Zambia), Timm Zwickel (Tyskland) Spesialrådgiver: Jeffrey Logan (USA) Originalkapitlet bør siteres som: Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, D. Arvizu, T. Bruckner, J. Christensen, J.-M. Devernay, A. Faaij, M. Fischedick, B. Goldstein, G. Hansen, J. Huckerby, A. Jäger-Waldau, S. Kadner, D. Kammen, V. Krey, A. Kumar, A. Lewis, O. Lucon, P. Matschoss, L. Maurice, C. Mitchell, W. Moomaw, J. Moreira, A. Nadai, L.J. Nilsson, J. Nyboer, A. Rahman, J. Sathaye, J. Sawin, R. Schaeffer, T. Schei, S. Schlömer, R. Sims, A. Verbruggen, C. von Stechow, K. Urama, R. Wiser, F. Yamba, T. Zwickel, 2011: Summary for Policy Makers. I IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation [O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. v. Stechow (red.)]. Cambridge og New York: Cambridge University Press. 4

5 1. Innledning Spesialrapporten om fornybare energikilder og tiltak for å begrense klimaendringene (Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation, SRREN) fra klimapanelets arbeidsgruppe III presenterer en vurdering av litteraturen om vitenskapelige, teknologiske, miljømessige, økonomiske og sosiale sider knyttet til hvordan seks fornybare energikilder kan bidra til å begrense klimaendringene. Rapporten er ment som informasjon som er relevant for politikkutforming for regjeringer, internasjonale samarbeidsprosesser og andre interesserte parter. Sammendraget for beslutningstakere gir en oversikt over spesialrapporten, og oppsummerer de viktigste funnene. Spesialrapporten består av 11 kapitler. Kapittel 1 gir bakgrunnsinformasjon om fornybar energi og klimaendringer. Kapittel 2 til 7 inneholder informasjon om seks fornybare energiteknologier, og kapittel 8 til 11 tar for seg integrerende spørsmål (se figur SPM.1). Figur SPM.1 Oppbygning av SRREN [figur 1.1, 1.1.2] Referanser til kapitler og avsnitt er angitt med de tilsvarende numrene på kapitlene og avsnittene i hakeparentes. I ordlisten til selve hovedrapporten [Annex I] finnes forklaringer av ord, akronymer og kjemiske symboler som er brukt i dette sammendraget. I Annex II og III finnes en oversikt over konvensjoner og metodebruk for å fastsette kostnader, primærenergi og andre emner som er blitt analysert. I rapporten opplyses det om usikkerhet der dette er relevant. 1 1 I denne rapporten opplyses det om usikkerhet, ved for eksempel å vise resultater av sensitivitetsanalyser og ved kvantitativt å presentere variasjoner i kostnader og scenarioresultater. Denne rapporten anvender ikke formell IPCC-terminologi om usikkerhet, fordi retningslinjene for IPPCs angivelse av usikkerhet var under revidering på tidspunktet for godkjenning av rapporten. 5

6 2. Fornybar energi og klimaendringer Behovet for energi og tilhørende tjenester for å møte sosial og økonomisk utvikling, og for å forbedre menneskelig velferd og helse, er økende. Alle samfunn har behov for energi for å kunne dekke grunnleggende menneskelige behov (f.eks. belysning, matlaging, velvære, mobilitet og kommunikasjon) og for å betjene produksjonsprosesser [1.1.1, 9.3.2]. Siden ca har den globale bruken av fossilt brensel (kull, olje og gass) økt til å bli den viktigste energikilden, og ført til en rask økning i utslipp av karbondioksid (CO 2 ) (figur 1.6). Klimagassutslipp fra energiforsyning og -bruk har bidratt betydelig til den historiske økningen i konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren. IPCCs fjerde hovedrapport (AR4) slo fast at det er meget sannsynlig 2 at mesteparten av økningen i global gjennomsnittstemperatur siden midten av det 20. århundret skyldes den observerte økningen i menneskeskapte klimagasskonsentrasjoner. Nyere data bekrefter at forbruket av fossile brensler står for mesteparten av menneskeskapte klimagassutslipp 3. Utslippene fortsetter å øke, og CO 2 -konsentrasjonen hadde ved utgangen av 2010 økt til over 390 ppm (enhet per million), eller 39 % over førindustrielt nivå [1.1.1, 1.1.3]. Det finnes flere alternativer for å redusere klimagassutslippene fra energisystemet og samtidig dekke den globale etterspørselen etter energitjenester [1.1.3, 10.1]. Noen av disse mulige alternativene, som for eksempel energisparing og økt energieffektivitet, overgang fra fossilt brensel, fornybar energi, kjernekraft og CCS (karbonfangst og lagring) ble omhandlet i FNs klimapanels fjerde hovedrapport. En grundig vurdering av samtlige reduksjonsmuligheter vil omfatte en gjennomgang av hvert alternativs respektive potensial for å begrense klimaendringene samt alle tilknyttede risikoer, kostnader og bidrag til bærekraftig utvikling [1.1.6]. Denne rapporten vil fokusere på rollen anvendelsen av fornybare energiteknologier kan ha i en slik portefølje av tiltak for å begrense klimaendringene. I tillegg til å ha et stort potensial for å begrense klimaendringene, kan fornybar energi ha ytterligere fordeler. Dersom fornybar energi implementeres riktig, kan det bidra til sosial og økonomisk utvikling, energitilgang, sikker energitilførsel og reduksjon av negative virkninger på miljø og helse [9.2, 9.3]. I de fleste tilfeller vil det å øke andelen fornybar energi i energimiksen kreve tiltak og virkemidler som fremmer endringer i energisystemet. I løpet av de siste årene har anvendelsen av fornybare energiteknologier økt kraftig, og fornybarandelen er antatt å øke vesentlig i de fleste scenarioene som legger ambisiøse mål for å begrense klimaendringene til grunn [1.1.5, 10.2]. Ytterligere tiltak og virkemidler vil være påkrevd for å tiltrekke nødvendige økte investeringer i teknologi og infrastruktur[11.4.3, 11.5, , ]. 2 I henhold til den formelle terminologien for usikkerhet som brukes i AR4, viser begrepet meget sannsynlig til en > 90 % sannsynlighet. 3 Bidrag fra individuelle menneskeskapte klimagasser til totale utslipp i 2004, som rapportert i AR4 og uttrykt som CO 2 -ekvivalenter, var som følger: CO 2 fra fossile brensler (56,6 %), CO 2 fra avskoging, nedbrytning av biomasse osv. (17,3 %), CO 2 fra andre kilder (2,8 %), CH 4 (14,3 %), N 2 O (7,9 %) og F-gasser (1,1 %) [Figur 1.1b, AR4, WG III, kapittel 1. For ytterligere informasjon om sektorspesifikke utslipp, herunder skogbruk, se også figur 1.3b og tilhørende fotnoter.] 6

7 3. Fornybare energiteknologier og markeder Fornybar energi omfatter en sammensatt gruppe teknologier (Boks SPM.1). Forskjellige typer fornybar energi kan levere elektrisitet, varmeenergi og mekanisk energi, samt produsere drivstoff som kan dekke flere energiforsyningsbehov [1.2]. Noen fornybare energiteknologier kan anvendes på stedet der energien brukes (desentralisert) i rurale og urbane omgivelser, mens andre først og fremst brukes i store (sentraliserte) energinettverk [1.2, 8.2, 8.3, 9.3.2]. Selv om et økende antall fornybare energiteknologier teknisk sett er modne og anvendes i stort omfang, er andre på et tidligere stadium av teknisk modenhet og kommersiell anvendelse, eller de brukes i spesialiserte nisjemarkeder [1.2]. Energiutbyttet av fornybar energi kan være (i) variabelt og til en viss grad uforutsigbart over forskjellige tidsrom (fra minutter til år); (ii) variabelt, men forutsigbart; (iii) konstant; eller (iv) kontrollerbart [8.2, 8.3]. Boks SPM.1 Fornybare energikilder og teknologier som omhandles i denne rapporten Bioenergi kan produseres av en rekke ulike biomasseressurser, herunder restmaterialer fra skog og jordbruk samt husdyravfall, skogplantasjer med kort omløpstid, energiavlinger, den organiske komponenten i kommunalt fast avfall og andre organiske avfallsstrømmer. Slike råstoff kan gjennom en rekke prosesser brukes direkte til produksjon av elektrisitet eller varme, eller de kan brukes til å fremstille drivstoff i gass-, flytende eller fast form. Det er et bredt spekter av bioenergiteknologier, og den tekniske modenheten varierer vesentlig. Noen eksempler på kommersielt tilgjengelige teknologier inkluderer dampkjeler i stor og liten skala, fyring med pellets i boliger, og etanolproduksjon fra sukker og stivelse. Avansert bioenergiteknologi, som integrert gassifisering med kombinerte gasskraftverk og lignocellulosebasert drivstoff for transport, er eksempler på teknologier som er på et førkommersielt stadium, mens produksjon av flytende biodrivstoff fra alger og noen andre biologiske konverteringsforsøk er i forsknings- og utviklingsfasen (FoU). Bioenergiteknologier kan anvendes i både sentraliserte og desentraliserte sammenhenger, der tradisjonell bruk av biomasse i utviklingsland er den mest utbredte nåværende anvendelsen. 4 Bioenergi har en konstant og regulerbar produksjon. Bioenergiprosjekter avhenger vanligvis av lokal og regional tilgang på råstoff, men nyere utvikling viser at internasjonal handel av fast biomasse og flytende biodrivstoff øker. [1.2, 2.1, 2.3, 2.6, 8.2, 8.3] Direkte solenergiteknologier anvender energien fra solstrålene til å produsere elektrisitet ved å bruke solceller (PV) og konsentrert solenergi (CSP) til å produsere varmeenergi (oppvarming eller avkjøling, enten passivt eller aktivt), for å kunne dekke direkte belysningsbehov og, potensielt, produsere drivstoff til transport og andre formål. Den teknologiske modenheten til solenergianvendelser strekker seg fra forskning og utvikling (f.eks. drivstoff fremstilt av solenergi) til relativt modne teknologier (f.eks. CSP) og helt modne teknologier (for eksempel passiv og aktiv soloppvarming, og wafer-basert silikon (PV)). Mange, men ikke alle av teknologiene, er modulbasert, slik at de, kan brukes i både sentraliserte og desentraliserte energisystemer. Solenergi er variabel og til en viss grad uforutsigbar, selv om tidsprofilen til solenergiproduksjonen i noen tilfeller samsvarer relativt 4 Tradisjonell biomasse defineres av Det internasjonale energibyrået (IEA) som biomasseforbruket i boligsektoren i utviklingsland, og viser til den ofte ikke-bærekraftige bruken av tre, trekull, landbruksrester og dyreavføring til matlaging og oppvarming. All annen bruk defineres som moderne [vedlegg I]. 7

8 bra med energietterspørselen. Lagring av varmeenergi gjør det mulig å bedre regulere produksjonen fra visse teknologier, som konsentrert solenergi og direkte soloppvarming. [1.2, 3.1, 3.3, 3.5, 3.7, 8.2, 8.3] Geotermisk energi benytter tilgjengelig varmeenergi fra jordens indre. Ved hjelp av brønner eller andre hjelpemidler trekkes varmen ut fra geotermiske reservoarer. Reservoarer som er naturlig varme nok og gjennomtrengelige, kalles hydrotermiske reservoarer, mens reservoarer som er tilstrekkelig varme nok, men forbedret med hydraulisk stimulering, kalles forsterkede geotermiske systemer (EGS). Væsker med forskjellige temperaturer kan, når de kommer til overflaten, brukes til å generere elektrisitet, eller brukes mer direkte til varmeformål, inkludert fjernoppvarming eller bruk av lavtemperatur varme fra grunne brønner for geotermiske varmepumper brukt til oppvarmings- eller avkjølingsformål. Hydrotermiske kraftanlegg og termiske anvendelser av geotermisk energi er modne teknologier, mens EGS-prosjekter er i demonstrasjons- og pilotfasen, og også gjenstand for forskning og utvikling. Når geotermiske kraftverk brukes til å generere elektrisitet, vil produksjonen typisk være konstant.[1.2, 4.1, 4.3, 8.2, 8.3] Vannkraft utnytter energien i vann som beveger seg fra høyere til lavere nivåer, først og fremst for å generere elektrisitet. Vannkraft omfatter prosjekter med kraftmagasiner, elvekraftverk uten magasin og installasjoner direkte i rennende vann ( in-stream technologies ), og utgjør et kontinuum fra svært små til svært store prosjekter. Denne variasjonen mellom ulike typer gjør at vannkraft kan møte store sentraliserte urbane behov så vel som desentraliserte rurale behov. Vannkraftteknologier er modne teknologier. Vannkraftprosjekter utnytter en ressurs som varierer over tid. Energiproduksjonen fra vannkraftanlegg med reservoarer kan imidlertid reguleres, og kan brukes til å dekke etterspørselstopper og bidra til å balansere elektrisitetssystemer som har store mengder variable fornybare energiteknologier. Driften av vannkraftreservoarer gjenspeiler ofte et mangfold av bruksmuligheter, som for eksempel til drikkevann, vanning, kontroll av flom og tørre perioder, og som transportvei i tillegg til energiforsyning. [1.2, 5.1, 5.3, 5.5, 5.10, 8.2] Havenergi utnytter den potensielle, kinetiske, termiske og kjemiske energien i sjøvann, som kan omformes til å levere elektrisitet, termisk energi eller drikkevann. Det finnes en rekke mulige teknologier, som demninger for tidevann, undersjøiske turbiner for tidevann og havstrømmer, varmevekslere for omforming av havets temperaturgradienter, og flere mulige innretninger for å utvinne energien i bølger og gradienter av saltinnhold. Havenergiteknologier, med unntak av tidevannsdemninger, er prosjekter på demonstrasjonsog pilotnivå, og i flere tilfeller er det nødvendig med ytterligere forskning og utvikling. Noen av teknologiene har variable energiutbytteprofiler med ulike grader av forutsigbarhet (f.eks. bølger, tidevann og strøm), mens andre kan gi en nesten konstant eller til og med kontrollerbar drift (f.eks. termisk havenergi og energien i saltgradienter). [1.2, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 8.2] Vindenergi utnytter den kinetiske energien i luft i bevegelse. Den viktigste anvendelsen som klimatiltak er å produsere elektrisitet fra store vindturbiner på land (onshore) eller i sjø- eller ferskvann (offshore). Onshore vindenergiteknologier blir allerede produsert og anvendt i stor skala. Offshore vindenergiteknologier har større potensial for fortsatt teknisk utvikling. Vindkraft er både variabel og til en viss grad uforutsigbar, men erfaring og detaljerte undersøkelser fra flere områder viser at integrering av vindenergi vanligvis ikke innebærer noen uoverkommelige tekniske barrierer [1.2, 7.1, 7.3, 7.5, 7.7, 8.2] 8

9 Globalt anslås det at fornybar energi utgjorde 12,9 % av de totale 492 Exajoules (EJ) 5 av primær energiforsyning i 2008 (boks SPM.2) (figur SPM.2). Det største bidraget til fornybar energi kom fra biomasse (10,2 %). Av biomassen utgjorde mesteparten (omtrent 60 %) tradisjonell anvendelse til matlaging og oppvarmingsformål i utviklingsland, men bruken av moderne biomasse er raskt økende. 6 Vannkraft utgjorde 2,3 %, mens andre fornybare energikilder stod for 0,4 %. [1.1.5] I 2008 bidro fornybar energi til omtrent 19 % av global elektrisitetsproduksjon (16 % vannkraft, 3 % annen fornybar energi), og biobrensel sto for 2% av global forsyning av drivstoff til veitransport. Tradisjonell biomasse (17 %), moderne biomasse (8 %), solenergi, termisk energi og geotermisk energi (2 %) dekket 27 % av den totale globale etterspørselen etter oppvarming. Fornybare energiteknologiers bidrag til primær energiforsyning varierer betydelig fra land til land og fra region til region [1.1.5, 1.3.1, 8.1]. Boks SPM.2 Beregning av primærenergi i denne rapporten. Det finnes ingen enkeltstående og entydig metode for å beregne primærenergi fra ikkebrennbare energikilder, som f.eks. ikke-brennbare fornybare energikilder og kjernekraft. Denne rapporten bruker metoden direkte ekvivalent for å beregne forsyning av primærenergi. Med denne metoden beregnes fossilt brennstoff og bioenergi i henhold til oppvarmingsverdi, mens ikke-brennbare energikilder, herunder kjernekraft og all ikkebrennbar fornybar energi, beregnes i henhold til den sekundære energien de produserer. Dette kan føre til en undervurdering av bidraget fra ikke-brennbar fornybar energi og kjernekraft sammenlignet med bioenergi og fossilt brennstoff med en faktor på omtrent 1,2 og opp til 3. Valget av beregningsmetode påvirker også de relative andelene til individuelle energikilder. Sammenligninger av data og figurer som presenteres i denne rapporten mellom fossilt brennstoff og bioenergi på den ene siden og ikke-brennbar fornybar energi og kjernekraft på den andre, avspeiler denne beregningsmetoden. [1.1, Vedlegg II.4] 5 1 Exajoule = 10^18 joule = 23,88 millioner tonn av oljeekvivalenter (Mtoe) 6 I tillegg til denne andelen av tradisjonell biomasse på 60 % finnes bruk av biomasse som estimeres til 20 til 40 % som ikke rapporteres i offisielle databaser, slik som dyreavføring, ikke-rapportert produksjon av trekull, ulovlig skoghogst, innsamling av ved og bruk av rester fra jordbruket [2.1, 2.5] 9

10 Figur SPM.2 Energikilders andel av verdens totale primære energiforsyning i 2008 (492 EJ) Moderne biomasse utgjør 38 % av den totale andelen biomasse. [Figur 1.10, 1.1.5]. Merknader: Datagrunnlaget for figuren er blitt konvertert ved hjelp av direkte ekvivalent - metoden for beregning av forsyning av primærenergi [Boks SPM.2, 1.1.9, Annex II]. Anvendelsen av fornybar energi har økt de senere årene (figur SPM.3). Ulike politiske virkemidler og strategier, reduserte kostnader ved mange fornybare energiteknologier, endringer i prisene på fossilt brennstoff, økt energietterspørsel og andre faktorer har bidratt til vedvarende økning i bruken av fornybar energi [1.1.5, 9.3, 10.5, 11.2, 11.3]. På tross av utfordringer i den globale økonomien fortsatte den totale installerte kapasiteten (effekt) av fornybar energi å øke raskt i 2009 sammenlignet med den kumulative installerte kapasiteten fra året før, deriblant vindkraft (32 %, 38 gigawatt (GW) økning), vannkraft (3 %, 31 GW økning), nettilknyttede solceller (53 %, 7,5 GW økning), geotermisk kraft (4 %, 0,4 GW økning), og solenergi til varmtvann/oppvarming (21 %, 31 GW økning). Biodrivstoff stod for 2 % av global etterspørsel etter drivstoff til veitransport i 2008, og for nesten 3 % i Den årlige produksjonen av etanol økte til 1,6 EJ (76 milliarder liter) ved utgangen av 2009, og biodiesel til 0,6 EJ (17 milliarder liter) [1.1.5, 2.4, 3.4, 4.4, 5.4, 7.4]. Av de omtrent 300 GW ny installert produksjonskapasitet for elektrisitet globalt i toårsperioden , kom 140 GW fra ny fornybar energi. Sammen står utviklingsland for 53 % av global produksjonskapasitet for elektrisitet fra fornybar energi [1.1.5]. Ved utgangen av 2009 inkluderte bruken av fornybar energi for varmtvann/oppvarmingsformål moderne biomasse (270 termiske GW), solenergi (180 termiske GW), og geotermisk (60 termiske GW). Bruken av desentralisert fornybar energi (unntatt tradisjonell biomasse) for å dekke rurale energibehov på husstands- eller landsbynivå har også økt, inkludert bruk av vannkraftverk, forskjellige moderne biomassealternativer, solceller, vindkraft eller hybridsystemer som kombinerer flere teknologier. [1.1.5, 2.4, 3.4, 4.4, 5.4] 10

11 Figur SPM.3 Historisk utvikling av global forsyning av primærenergi fra fornybar energi fra 1971 til 2008 [Figur 1.12, 1.1.5]. Merknader: For visningsformål er skalaen på den vertikale aksen forskjellig for de ulike grafene. Datagrunnlaget for figuren har blitt konvertert ved hjelp av direkte ekvivalent - metoden for beregning av forsyning av primærenergi [Fotnote 1, 1.1.9, Annex II], bortsett fra at energiinnholdet i biodrivstoff er rapportert i sekundære energitermer (primær biomasse som brukes til å produsere biodrivstoff, ville ha vært høyere som følge av konverteringstap [2.3, 2.4]). 11

12 Det globale tekniske potensialet 7 for fornybar energi vil ikke begrense vedvarende vekst i bruken av fornybar energi. Litteraturen viser et bredt spekter av estimater, men studier har gjennomgående vist at det globale tekniske potensialet for fornybare energikilder er vesentlig større enn global energietterspørsel (Figur SPM.4) [1.2.2, 10.3, Annex II]. Av de fornybare energikildene har solenergi det største tekniske potensialet, men det finnes vesentlige tekniske potensialer for alle de seks fornybare energikildene. Selv i regioner der det tekniske potensialet for enhver individuell fornybar energikilde er lite, er det typisk betydelige muligheter for økt implementering sammenlignet med nåværende nivåer [1.2.2, 2.2, 2.8, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 6.4, 7.2, 8.2, 8.3, 10.3]. På lengre sikt og på høyere anvendelsesnivåer indikerer imidlertid det tekniske potensialet begrensninger i bidraget fra noen individuelle fornybare energiteknologier. Faktorer som bærekraft [9.3], offentlig aksept [9.5], problemer med systemintegrasjon og infrastruktur [8.2] eller økonomiske faktorer [10.3] kan også begrense anvendelsen av fornybare energiteknologier. Figur SPM.4 Variasjonene i det globale tekniske potensialet for ulike fornybare energikilder stammer fra studier som er presentert i kapittel 2 til 7. Biomasse og solenergi vises som primærenergi på grunn av de mange bruksområdene. Merk at figuren vises på logaritmisk skala på grunn av det brede utvalget av vurderte data [figur 1.17, 1.2.3]. Merknader: Tekniske potensialer som er rapportert her representerer det totale globale potensialet for årlig fornybar energiforsyning, og det er ikke trukket fra potensial som allerede utnyttes. Merk at elektrisitet fra fornybar energi også kan brukes til oppvarmingsformål, mens ressurser som biomasse og solenergi kun rapporteres som primærenergi, men kan brukes til å dekke ulike behov for energitjenester. Variasjonsbreddene er basert på ulike metoder og gjelder for ulike fremtidige år. Resultatene er derfor ikke direkte sammenlignbare på tvers av de forskjellige energiformene. For data og ytterligere merknader som danner grunnlaget for figur SPM.4, se vedlegget til kapittel 1, tabell A.1.1 (samt underliggende kapitler). 7 Definisjoner av teknisk potensial varierer ofte fra studie til studie. Teknisk potensial brukes i denne rapporten som mengden oppnåelig effekt ved full implementering av demonstrerte teknologier og praksiser. Det gis ingen eksplisitt henvisning til kostnader, barrierer eller politikk. Tekniske potensialer omtalt i litteraturen og vurdert i denne spesialrapporten kan imidlertid ha tatt hensyn til praktiske begrensinger, og når slike er uttrykkelig nevnt, omtales de som regel i den underliggende rapporten. [Annex I] 12

13 Klimaendringer vil påvirke størrelsen på, og den geografiske fordelingen av, det tekniske potensialet for fornybare energikilder, men forskningen på omfanget av disse virkningene er i en oppstartsfase. Siden fornybar energi i mange tilfeller avhenger av klimaet, vil globale klimaendringer påvirke ressursgrunnlaget for fornybar energi. Nøyaktig hvordan påvirkningene vil arte seg og omfanget av disse påvirkningene er imidlertid usikkert. Det fremtidige tekniske potensialet for bioenergi kan påvirkes av klimaendringer ved produksjon av biomasse gjennom endringer i jordsmonnet, nedbør, avlingsproduktivitet og andre faktorer. Den totale virkningen av en endring i global gjennomsnittstemperatur på under 2 C av det tekniske potensialet av bioenergi, forventes å bli forholdsvis liten på global basis. Det kan imidlertid forventes betydelige regionale forskjeller, og på grunn av det høye antallet tilbakekoblingsmekanismer er usikkerheten større og vanskelige å vurdere sammenlignet med andre fornybare energikilder [2.2, 2.6]. Med hensyn til solenergi forventes endringer i det totale tekniske potensialet å være små, selv om klimaendringer forventes å påvirke fordelingen og variabiliteten i skydekket. [3.2]. For vannkraft forventes de totale virkningene på globalt potensial å være svakt positive. Men resultatene viser også muligheten for betydelige variasjoner mellom regioner og til og med innen land [5.2]. Forskningen frem til i dag viser at klimaendringer ikke forventes å ha stor påvirkning på det globale tekniske potensialet for utvikling av vindkraft, men at det kan ventes endringer i den regionale fordelingen av vindenergi som ressurs[7.2]. Klimaendringer forventes ikke å ha noen stor effekt på størrelsen eller den geografiske fordelingen av geotermiske energiressurser eller havenergiressurser[4.2, 6.2]. Levetidskostnaden for energi 8 for mange fornybare energiteknologier er høyere enn eksisterende energipriser, selv om fornybar energi i ulike sammenhenger allerede er økonomisk konkurransedyktig. Variasjonen er stor når det gjelder nylig beregnede levetidskostnader for utvalgte kommersielt tilgjengelige fornybare energiteknologier, og avhenger av et antall faktorer som inkluderer, men som ikke er begrenset til, teknologiegenskaper, regionale variasjoner med hensyn til kostnad og ytelse, og forskjellige diskonteringsrenter (figur SPM.5) [1.3.2, 2.3, 2.7, 3.8, 4.8, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5, Annex III]. Noen fornybare energiteknologier er i stor grad konkurransedyktige med hensyn til eksisterende markedspriser. Mange av de andre fornybare energiteknologiene kan under visse forhold tilby konkurransedyktige energitjenester, som for eksempel i områder med gunstig ressurstilgang eller som mangler infrastruktur for annen lavkostnadsenergiforsyning. I de fleste regionene i verden er det fortsatt behov for politiske tiltak og virkemidler for å sikre rask utbredelse av mange fornybare energiteknologier. [2.3, 2.7, 3.8, 4.7, 5.8, 6.7, 7.8, 10.5] Inkludering av de eksterne kostnadene ved energiforsyning vil forbedre fornybare teknologiers relative konkurransedyktighet. Det samme gjelder dersom markedsprisene øker på grunn av andre årsaker (figur SPM.5) [10.6]. Levetidskostnaden for energi fra en teknologi er ikke den eneste avgjørende faktoren for å fastsette teknologiens verdi eller konkurransedyktighet. Hvor attraktiv et spesifikt energiforsyningsalternativ er, avhenger også av bredere økonomiske så vel som miljømessige og sosiale forhold, samt bidragene teknologien gir for å oppfylle bestemte energitjenester (f.eks. energietterspørselstopper) eller 8 Levetidskostnaden på energi (levelized cost of energy, LCOE) representerer kostnaden av et energigenereringssystem i løpet av dets levetid. Den beregnes som pris per enhet energi som genereres fra en spesifikk kilde i løpet av levetiden for at inntekter og kostnader skal balansere. Den omfatter vanligvis alle private kostnader som påløper oppstrøms i verdikjeden, men inkluderer ikke kostnadene ved nedstrøms levering til sluttkunden, integreringskostnaden, eksterne miljøkostnader eller andre kostnader. Subsidier og skattefradrag er heller ikke inkludert. 13

14 hva teknologien medfører i form av tilleggskostnader på energisystemet (f.eks. kostnadene ved integrasjon) [8.2, 9.3, 10.6]. Figur SPM.5 Variasjonsbredde i nyere levetidskostnad for energi for utvalgte kommersielt tilgjengelige fornybare energiteknologier i forhold til kostnadene for nyere ikke-fornybar energi. Denne summen viser totalen for underkategorier av teknologier og diskonteringsrenter. For lignende tall med mindre eller ingen slik samlet beregning, se [1.3.2, 10.5, vedlegg III]. 14

15 Merknader: Den nedre del av levetidskostnadsintervallet for energi for hver fornybar teknologi er basert på en kombinasjon av de mest gunstige input-verdiene, mens øvre del er basert på en kombinasjon av de minst gunstige input-verdiene. Referanseintervallet i figuren for ikke-fornybar elektrisitet er beskrivende for levetidskostnadene ved sentralisert ikkefornybar kraftproduksjon. Referanseområder for varme er en indikasjon på nyere kostnader for olje- og gassbasert varmeforsyning. Referanseområder for drivstoff er basert på nyere spotpris på råolje på USD 40 til 130 / fat og tilsvarende diesel- og bensinkostnader, eksklusive avgifter. Kostnadene for de fleste fornybare energiteknologier har falt, og ytterligere forventede tekniske fremskritt vil føre til nye kostnadsreduksjoner. De siste tiårene har vist en betydelig utvikling av fornybare energiteknologier og tilknyttede langsiktige reduksjoner i kostnadene, selv om det har vært perioder med høyere priser (f.eks. på grunn av økt etterspørsel etter fornybare energiteknologier utover tilgjengelig produksjonskapasitet) (figur SPM.6). Det er ikke alltid bidragene fra de forskjellige driverne (f.eks. forskning og utvikling, stordriftsfordeler, opplæring i anvendelse og økt markedskonkurranse blant leverandører av fornybar energi) kan forstås i detalj [2.7, 3.8, 7.8, 10.5]. Det forventes ytterligere kostnadsreduksjoner, som vil føre til et større potensial for anvendelse og påfølgende potensial for begrensning av klimaendringene. Viktige områder for mulig teknologisk utvikling er f.eks. ny og forbedret avlingsproduksjon og forsyningssystemer, nye framstillingsprosesser for biodrivstoff (som også kalles den neste generasjonen eller avansert biodrivstoff, f.eks. biodrivstoff fra lignocellulose) og avansert bioraffinering [2.6]; avanserte PV- og CSP-teknologier og fremstillingsprosesser [3.7]; bedre geotermiske systemer (EGS) [4.6]; flere nye havteknologier [6.6]; og fundamentering og utforming av turbiner for offshore vindenergi [7.7]. Det forventes at kostnadsreduksjonene for vannkraft blir mindre markante enn for noen av de andre fornybare energiteknologiene, men det finnes forsknings- og utviklingsmuligheter for å gjøre vannkraftprosjekter teknisk mulig i flere områder, og for å forbedre den tekniske ytelsen til både nye og eksisterende prosjekter [5.3,5.7, 5.8]. 15

16 Figur SPM.6 Utvalgte erfaringskurver i logaritmisk skala for (a) prisen på solcellemoduler og landbaserte vindkraftanlegg per enhet av kapasitet, og (b) kostnadene ved sukkerrørbasert etanolproduksjon [data fra figur 3.17, 3.8.3, figur 7.20, 7.8.2, figur 2.21, 2.7.2]. Merknader: Avhengig av forholdene kan det oppnås kostnadsreduksjoner på ulike geografiske nivåer. Eksemplene fra landnivå er hentet fra publisert litteratur. Det finnes ingen lett tilgjengelige globale datasett for priser på vindkraftverk. Reduksjoner i kostnaden eller prisen på en teknologi per kapasitetsenhet underkommuniserer reduksjoner i levetidskostnaden for energi fra den teknologien når ytelsen forbedres [7.8.4, 10.5]. Et mangfold av teknologispesifikke utfordringer (i tillegg til kostnader) kan måtte tas hensyn til for å øke fornybar energis bidrag til å redusere utslippene av klimagasser betraktelig. For økt og bærekraftig bruk av bioenergi kan egnet utforming, implementering og overvåking av bærekraftige rammeprogrammer minimere negative påvirkninger og maksimere fordelene med hensyn til sosiale, økonomiske og miljømessige forhold [SPM.3, 2.2, 2.5, 2.8]. For solenergi kan regulatoriske og institusjonelle barrierer hindre utbredelse; noe som også kan skje på grunn av utfordringer med integrering i energisystemet og overføringsspørsmål [3.9]. For geotermisk energi vil en stor utfordring være å godtgjøre at 16

17 forbedrede geotermiske systemer (EGS) kan anvendes på en økonomisk og bærekraftig måte og i utstrakt omfang [4.5, 4.6, 4.7, 4.8]. Nye vannkraftprosjekter kan ha økologiske og sosiale virkninger som er veldig stedsspesifikke, og økt anvendelse kan kreve forbedrede verktøy for å vurdere hvilke løsninger som er bærekraftige, samt regionalt samarbeid med flere parter for å ta hensyn til energi- og vannbehov [5.6, 5.9, 5.10]. Anvendelsen av havkraft kunne ha nytte av testsentre for demonstrasjonsprosjekter, og av målrettede virkemidler og reguleringer som motiverer til tidlig implementering [6.4]. For vindenergi kan tekniske og institusjonelle løsninger for kraftoverføring og driftsmessig integrering være spesielt viktige, og det kan også spørsmål i forbindelse med offentlig aksept, noe som først og fremst er knyttet til virkninger på landskapet [7.5, 7.6, 7.9]. 4. Integrasjon i nåværende og fremtidige energisystemer Ulike fornybare energiressurser blir allerede med suksess integrert i energiforsyningssystemer [8.2] og sluttbrukersektorer [8.3] (figur SPM.7). Figur SPM.7 Veier for integrasjon av fornybar energi for å tilby energitjenester, enten i energiforsyningssystemer eller til bruk på stedet i sluttbrukersektorer. [Figur 8.1, 8.1] Egenskapene til ulike fornybare energikilder kan påvirke omfanget av integreringsutfordringer. Noen fornybare energiressurser har stor geografisk spredning. Andre, for eksempel storskala vannkraft, kan være mer sentralisert, men har integrasjonsmuligheter som er begrenset av geografisk beliggenhet. Noen fornybare energiressurser er variable med begrenset forutsigbarhet. Noen har lavere fysisk energitetthet og forskjellige tekniske spesifikasjoner fra fossile brensler. Slike egenskaper kan begrense hvor enkelt integrasjonen kan gjennomføres og utløse ekstra systemkostnader, spesielt når høyere andeler av fornybar energi nås[8.2]. Integrering av fornybar energi i de fleste eksisterende energiforsyningssystemer og sluttbrukersektorer i et økende tempo som fører til høyere andeler av fornybar energi 17

18 er teknologisk mulig, men vil føre til ekstra utfordringer. Økte andeler av fornybar energi forventes innen en samlet portefølje av teknologier med lave klimagassutslipp [10.3, tabell 10.4 til 10.6]. Enten det gjelder strøm, oppvarming, nedkjøling, drivstoff i flytende form eller gassform, inkludert integrasjon direkte i sluttbrukersektorer, er utfordringene for integrasjon av fornybare energiteknologier avhengige av sammenhengen og stedsspesifikke, og omfatter tilpasning av eksisterende energiforsyningssystemer [8.2, 8.3]. Kostnadene og utfordringene knyttet til å integrere økende andeler fornybare energiressurser i et eksisterende energiforsyningssystem avhenger av nåværende andel fornybar energi, fornybarressursenes tilgjengelighet og egenskaper, systemegenskapene og hvordan systemet utvikler seg i fremtiden. Fornybar energi kan integreres i alle typer elektrisitetssystemer, fra store sammenkoblede nettverk i kontinental skala [8.2.1] ned til små frittstående systemer og individuelle bygninger [8.2.5]. Relevante systemegenskaper inkluderer produksjonsmiks og fleksibilitet, nettverkets infrastruktur, kraftmarkedsutforming og institusjonelle regler, hvor etterspørselen er lokalisert, type etterspørsel og kontroll- og kommunikasjonsevne. Vind, solceller (PV) og konsentrert solenergi (CSP) uten lagring kan være vanskeligere å integrere enn regulerbar 9 vannkraft, bioenergi, CSP med lagring og geotermisk energi. Etter hvert som andelen av variable fornybare energikilder i energisystemet øker, kan det bli mer utfordrende og kostbart å opprettholde systemets pålitelighet. En portefølje av fornybare energiteknologier er en løsning for å redusere risiko og kostnader ved integrering av fornybar energi. Andre løsninger omfatter utvikling av supplerende fleksibel produksjon og mer fleksibel drift av eksisterende systemer, forbedret kortsiktig estimering, systemdrift og planleggingsverktøy, elektrisitetsetterspørsel som er i forhold til leveringstilgjengelighet, energilagringsteknologier (herunder lagringsbasert vannkraft) og endrede institusjonelle ordninger. Det kan bli nødvendig å styrke og utvide overføringsnettet for elektrisitet ytterligere (inkludert sammenkobling av systemer) og/eller infrastrukturen for distribusjon, delvis på grunn av den geografiske fordelingen og avsidesliggende lokalisering av mange fornybare energiressurser [8.2.1]. Fjernvarmesystemer kan bruke termisk fornybar energi med lav temperatur (som sol- og geotermisk varme) eller biomasse, inkludert kilder med få konkurrerende bruksområder som avfallsbasert brensel. Fjernkjølesystem kan nyttiggjøre kalde, naturlige vannkilder [8.2.2]. Termisk lagringskapasitet og fleksibel samproduksjon av varme og elektrisitet kan løse utfordringer knyttet til variasjon i tilbud og etterspørsel, samt gi tilpasning til etterspørselen i elektrisitetssystemer. I gassdistribusjonsnett kan man for en rekke bruksområder injisere biometan, eller i fremtiden bruke hydrogen og syntetisk naturgass basert på fornybar energi, men en vellykket integrering krever at det brukes gass tilpasset kvalitetsstandarder og at rørledninger oppgraderes der det er nødvendig [8.2.3]. 9 Elektrisitetsverk som kan planlegge kraftproduksjonen som og når det er påkrevet, er klassifisert som regulerbare [ , vedlegg I]. Variable fornybare energiteknologier er delvis regulerbare (dvs. kun når den fornybare energiressursen er tilgjengelig). CSP-anlegg er klassifisert som regulerbare når varme er lagret for bruk om natten eller i perioder med lite sol. 18

19 Flytende drivstoffsystemer kan integrere biodrivstoff til transport eller til matlaging og oppvarmingsformål. Rent (100 %) biodrivstoff, eller mer vanlig, biodrivstoff som er blandet med petroleumsbasert drivstoff, må som regel oppfylle tekniske standarder i samsvar med spesifikasjonene for kjøretøyets motor [8.2.4, 8.3.1]. Det finnes mange måter å øke andelen av fornybar energi til alle sluttbrukersektorer på. Hvor enkel integrasjonen er, avhenger av region, sektorspesifikke egenskaper og teknologi. For transport er allerede biodrivstoff i gass- eller flytende form integrert i forsyningen av drivstoff, og denne integrasjonen er forventet å fortsette i stadig flere land. Integrasjonsalternativer kan omfatte desentralisert eller sentralisert produksjon av fornybar hydrogenenergi for brenselcellekjøretøy og fornybar elektrisitet til jernbane og elbiler [8.2.1, 8.2.3], avhengig av infrastruktur og den teknologiske utviklingen av kjøretøy [8.3.1]. Fremtidig etterspørsel etter elektriske biler vil også kunne fremme fleksible systemer for strømproduksjon. I byggsektoren kan fornybare energiteknologier integreres i både nye og eksisterende strukturer for å produsere elektrisitet, oppvarming og nedkjøling. Tilgang på overskuddsenergi kan være mulig, spesielt for energieffektive bygningsdesign [8.3.2]. I utviklingsland er integrering av tilførselssystemer for fornybar energi gjennomførbart selv for beskjedne boliger [8.3.2, 9.3.2]. Landbruk samt mat- og treforedlingsindustrier bruker ofte biomasse for å dekke behovene for direkte varme og kraft på stedet. De kan også være netto eksportører av overskuddsdrivstoff, varme og elektrisitet til tilstøtende forsyningssystem [8.3.3, 8.3.4]. I flere undersektorer er økt integrasjon av fornybar energi til industriell bruk et alternativ, for eksempel gjennom elektrotermiske teknologier eller på lengre sikt ved hjelp av fornybar hydrogenenergi [8.3.3]. Kostnadene forbundet med integrering av fornybar energi, enten det gjelder elektrisitet, oppvarming, avkjøling eller drivstoff i gass- eller flytende form, er avhengige av sammenhengen, stedsspesifikke og generelt vanskelige å fastsette. Utgiftene kan omfatte tilleggskostnader for investeringer i nettverksinfrastruktur, systemdrift og tap, og andre justeringer i eksisterende energiforsyningssystemer etter behov. Den tilgjengelige litteraturen om integreringskostnader er sparsom, og ofte mangler det estimater, eller de varierer mye. For å kunne ta imot en høy andel fornybar energi, må energisystemene utvikles og tilpasses [8.2, 8.3]. Langsiktig integrasjonsarbeid kan omfatte investeringer i infrastruktur som setter energisystemet i stand til å nyttiggjøre fornybar energi; justeringer av institusjonelle og styringsmessige rammer; oppmerksomhet rundt sosiale forhold, markeder og planlegging; og kapasitetsoppbygging i påvente av vekst i fornybar energi [8.2, 8.3]. I tillegg vil videre integrasjon av mindre modne teknologier, blant annet biodrivstoff produsert med nye prosesser (også kalt avansert biodrivstoff eller neste generasjons biodrivstoff), brensel generert fra solenergi, solenergikjøling, havenergiteknologier, brenselceller og elektriske biler, kreve vedvarende investeringer i forskning, utvikling og demonstrasjon, kapasitetsbygging og andre støttetiltak [2.6, 3.7, 11.5, 11.6, 11.7]. 19

20 Fornybar energi vil kunne forme fremtidens energiforsyning og sluttbrukersystemer, særlig for elektrisitet, som globalt ventes å oppnå høyere andeler av fornybar energi tidligere enn varme- eller drivstoffsektorene [10.3]. Samtidig utvikling av elbiler [8.3.1], økt oppvarming og avkjøling ved bruk av elektrisitet (inklusive varmepumper) [8.2.2, 8.3.2, 8.3.3], tjenester som er fleksible i forhold til tilbud og etterspørsel (herunder bruk av intelligente målere) [8.2 0,1], energilagring og andre teknologier kan være knyttet til denne utviklingen. Etter hvert som infrastruktur og energisystemer utvikler seg, er det, til tross for kompleksiteten, få, om noen, grunnleggende teknologiske begrensninger ved å kunne integrere en portefølje av fornybare energiteknologier for å kunne tilfredsstille mesteparten av det totale energibehovet på steder hvor egnede fornybare energiressurser finnes eller kan leveres. Men den faktiske grad av integrering og påfølgende andel av fornybar energi vil påvirkes av faktorer som for eksempel kostnader, politiske virkemidler og mål, miljøhensyn og sosiale aspekter. [8.2, 8.3, 9.3, 9.4, 10.2, 10.5] 5. Fornybar energi og bærekraftig utvikling Historisk har den økonomiske utviklingen vært sterkt forbundet med økende energiforbruk og vekst i utslippene av klimagasser, og fornybar energi kan bidra til å koble disse faktorene fra hverandre, og samtidig bidra til bærekraftig utvikling. Selv om fornybar energis eksakte bidrag til bærekraftig utvikling må vurderes ut fra forholdene i det enkelte land, tilbyr fornybar energi muligheter til å bidra til sosial og økonomisk utvikling, energitilgang, sikker energiforsyning, begrensning av klimaendringer og reduksjon av negative miljø- og helseeffekter. [9.2] Tilgang til moderne energitjenester kan bidra til å nå FNs tusenårsmål (Millennium Development Goals). [9.2.2, 9.3.2] Fornybar energi kan bidra til sosial og økonomisk utvikling. Under gunstige forhold vil det være kostnadsbesparelser i forhold til å bruke ikke-fornybar energi, spesielt i avsidesliggende og fattige landsbystrøk som mangler sentralisert tilgang til energi [9.3.1, ]. Kostnader forbundet med importert energi kan ofte reduseres ved anvendelse av innenlands fornybare energiteknologier som allerede er konkurransedyktige [9.3.3]. Fornybar energi kan bidra positivt ved å skape nye arbeidsplasser, selv om de tilgjengelige undersøkelsene har ulike funn med hensyn til størrelsen av netto sysselsetting [9.3.1]. Fornybar energi kan bidra til å fremskynde tilgangen på energi, spesielt for de 1,4 milliarder menneskene som er uten tilgang på elektrisitet, og de ytterligere 1,3 milliardene som bruker tradisjonell biomasse. Grunnleggende tilgang til moderne energitjenester kan gi betydelige fordeler for et samfunn eller en husholdning. I mange utviklingsland har desentraliserte overføringsnett basert på fornybar energi og inkludering av fornybar energi i sentraliserte energinett utvidet og forbedret energitilgangen. I tillegg gir også ikke-elektriske fornybare energiteknologier muligheter for å modernisere energitjenester, for eksempel ved bruk av solenergi til oppvarming av vann og tørking av avlinger, biodrivstoff for transport, biogass og moderne biomasse til oppvarming, avkjøling, koking og belysning, og vind for vannpumping. [9.3.2, 8.1] Tallet på mennesker uten tilgang til moderne energitjenester er ventet å forbli uendret, med mindre det enkelte landet gjennomfører relevante tiltak, som også kan støttes eller suppleres av internasjonal bistand etter behov. [9.3.2, 9.4.2] 20

21 Fornybare energikilder kan bidra til en sikrere energiforsyning, selv om det må tas hensyn til konkrete utfordringer ved integrering. Anvendelse av fornybare energikilder kan redusere sårbarheten for avbrudd i tilførselen og variasjoner i markedet dersom konkurransen øker og energikildene er diversifisert [9.3.3, 9.4.3]. Scenariostudier indikerer at problemer med hensyn til sikker energiforsyning kan vedvare uten teknologiske forbedringer innen transportsektoren. [2.8, , , 10.3] De variable effektprofilene til visse fornybare energiteknologier krever ofte tekniske og institusjonelle tiltak som er tilpasset lokale forhold for å sikre at energiforsyningen er pålitelig. [8.2, 9.3.3] I tillegg til å redusere klimagassutslippene kan fornybare energiteknologier gi andre viktige miljøfordeler. Maksimering av disse fordelene avhenger av spesifikk teknologi, styring og stedsegenskaper som er knyttet til hvert enkelt fornybarprosjekt. o Livsløpsanalyser (LCA) for generering av elektrisitet viser at klimagassutslippene fra fornybare energiteknologier generelt er betydelig lavere enn de som er forbundet med alternative teknologier med fossilt brensel, og i en rekke tilfeller lavere enn fra teknologier med fossilt brensel med karbonfangst og -lagring (CCS). Medianverdiene for alle fornybare energikilder går fra 4 til 46 g CO 2 -ekvivalenter/kwh, mens fossile brensler varierer fra 469 til 1001 g CO 2 -ekvivalenter/kwh (unntatt utslipp fra endring i arealbruk) (figur SPM.8). o De fleste nåværende bioenergisystemer, inkludert flytende biodrivstoff, fører til reduksjon i klimagassutslippene, og de fleste biodrivstoffene som produseres med nye prosesser (også kalt avansert biodrivstoff eller neste generasjons biodrivstoff) vil kunne gi høyere reduksjon av klimagassutslipp. Balansen i klimagassutslipp kan påvirkes av endringer i arealbruk og tilknyttede utslipp og avfall. Bioenergi kan føre til at man unngår klimagassutslipp fra rester og avfall på avfallsdeponier og andre biprodukter, og kombinasjonen av bioenergi med CCS kan gi ytterligere reduksjoner (se figur SPM.8). Implikasjonene for klimagassene knyttet til arealforvaltning og endring i arealbruk i karbonlagre er forbundet med betydelig usikkerhet. [2.2, 2.5, ] o Bærekraften til bioenergi, særlig når det gjelder livsløpsutslipp av klimagasser, påvirkes av hvordan jord- og biomasseressursene forvaltes. Endringer i bruk eller forvaltning av jord og skog som, ifølge mange studier, kan være direkte eller indirekte forårsaket av biomasseproduksjon til brensel, kraft eller varme, kan redusere eller øke karbonlagre i bakken. De samme studiene viser at det er store usikkerheter knyttet til indirekte endringer i karbonmengden i bakken, at endringene ikke er direkte observerbare, at det er vanskelig å modellere endringene, og at det er vanskelig å identifisere kun én årsak. Egnet forvaltning av arealbruk, soneinndeling og valg av biomasseproduksjonssystemer er nøkkelfaktorer for beslutningstakere. [2.4.5, 2.5.1, 9.3.4, 9.4.4]. Det finnes politiske virkemidler som har som mål å sikre at fordelene ved bioenergi, som rural utvikling, generell forbedring i forvaltningen av landbruket og begrensning av klimaendringene, blir oppnådd. Hvor effektive disse virkemidlene er, har ikke blitt vurdert. [2.2, 2.5, 2.8] 21

22 Figur SPM.8 Estimater av klimagassutslipp (g CO 2 -ekvivalenter/kwh) fra livsløpsanalyser for hovedkategorier av teknologier med elektrisitetsproduksjon, samt noen teknologier integrert med CCS. Nettoendringer i karbonlagre forbundet med arealanvendelse (hovedsakelig for bioenergi og vannkraft fra reservoarer) og virkningene av arealforvaltning er ikke tatt med. Negative estimater 10 for bioenergi er basert på antakelser om unngåtte utslipp fra rester og avfall på avfallsdeponier og andre biprodukter. Referanser og vurderingsmetoder er oppsummert i Annex II. Antallet estimater er større enn antall referanser fordi mange av studiene vurderte flere scenarioer. Tall i parentes gjelder for ytterligere referanser og estimater som har vurdert CCS-teknologier. Opplysninger om øvre og nedre grense for intervallene og medianen bygger på nåværende tilgjengelige estimater i litteratur om livsløpsanalyser (LCA), og ikke nødvendigvis på underliggende teoretiske eller praktiske ytterpunkter, eller faktisk gjennomsnitt ved vurdering av samtlige forhold knyttet til å ta ulike teknologier i bruk [Figur 9.8, ]. o Fornybare energiteknologier, spesielt alternativer som ikke er basert på forbrenningsløsninger, kan ha fordeler med hensyn til luftforurensning og tilknyttede helseproblemer [ , ]. Ved å forbedre bruken av tradisjonell biomasse, kan lokal og innendørs luftforurensning reduseres betydelig (sammen med klimagassutslipp, avskoging og skogforringelse), og 10 Negative estimater i terminologien for vurderingene av livssyklusen som legges frem i denne rapporten, viser til unngåtte utslipp. I motsetning til bioenergi kombinert med CCS, fjerner ikke unngåtte utslipp klimagassene fra atmosfæren. 22

23 virkningene på helsetilstanden reduseres, spesielt hos kvinner og barn i utviklingsland [2.5.4, ]. o Tilgang på vann kan påvirke valget av fornybar energiteknologi. Konvensjonelle vannkjølende termiske kraftverk kan være spesielt sårbare overfor situasjoner med lite vann og klimaendringer. I områder hvor vannmangel allerede er et problem, kan ikke-termiske fornybare energiteknologier eller termiske fornybare energiteknologier som bruker tørr kjøling til energitjenester tilby energitjenester uten ytterligere belastning på vannressursene. Vannkraft og noen bioenergier er avhengig av tilgang på vann, og kan enten øke konkurransen eller redusere vannmangelen. Mange virkninger kan imøtekommes ved nøye vurderinger og integrert planlegging. [ , 5.10, ] o Stedsspesifikke forhold vil avgjøre i hvilken grad fornybare energiteknologier påvirker det biologiske mangfoldet. Spesifikke virkninger fra fornybar energi på biologisk mangfold kan være positive eller negative. [2.5, 3.6, 4.5, 5.6, 6.5, ] o Fornybar energiteknologi har lav dødelighet. Ulykkesrisiko forbundet med fornybare energiteknologier er ikke ubetydelig, men deres ofte desentraliserte struktur begrenser sterkt faren for katastrofale konsekvenser i form av dødsfall. Demninger tilknyttet enkelte vannkraftprosjekter kan imidlertid skape en viss risiko, avhengig av stedsspesifikke forhold. [ ] 6. Reduksjonspotensialer og kostnader De fleste av de 164 scenarioene som er gjennomgått i arbeidet med denne spesialrapporten, viser en betydelig økning i anvendelsen av fornybar energi innen 2030, 2050 og senere 11. I 2008 var total produksjon av fornybar energi omtrent 64 EJ/år (12,9 % av total forsyning av primærenergi), hvorav mer enn 30 EJ/år var tradisjonell biomasse. Mer enn 50 % av scenarioene anslår nivåer av implementering av fornybar energi i 2050 på mer enn 173 EJ/år, noen opp til over 400 EJ/år (figur SPM.9). Gitt at bruken av tradisjonell biomasse reduseres i de fleste scenarioene, anslås en tilsvarende økning i produksjonsnivået av fornybar energi (unntatt tradisjonell biomasse) fra omtrent tre ganger til mer enn ti ganger så mye. Andelen av den globale forsyningen av primærenergi varierer betydelig i de forskjellige scenarioene. Mer enn halvparten av scenarioene viser at fornybar energi vil bidra med en andel på 17 % av forsyning av primærenergi i 2030, og at denne andelen vil stige til mer enn 27 % i Scenarioene med høyest andel fornybar energi når omtrent 43 % i 2030 og 77 % i [10.2, 10.3] Det kan forventes en økning i bruk av fornybar energi selv under baseline-scenarioer. De fleste baseline-scenarioene viser en anvendelse av fornybar energi som er betydelig over 2008-nivået på 64 EJ/år og opp til 120 EJ/år innen Innen 2050 når mange scenarioer anvendelsesnivåer av fornybar energi på mer enn 100 EJ/år og i noen tilfeller opp til ca For dette formålet ble det foretatt en gjennomgang av 164 globale scenarioer fra 16 forskjellige integrerte modeller i stor skala. Selv om settet med scenarioer gjør det mulig å foreta en meningsfull vurdering av usikkerhet, representerer ikke de 164 scenarioene et helt tilfeldig utvalg for streng statistisk analyse, og representerer ikke alltid hele porteføljen med fornybar energi (f.eks. er havenergi hittil kun tatt hensyn til i noen få scenarioer) [10.2.2]. For mer spesifikke analyser ble det brukt en undergruppe av fire illustrerende scenarioer fra de totalt 164 scenarioene. De representerer et spenn fra et baseline-scenario uten et spesifikt mål om å begrense klimaendringene til tre scenarioer som representerer ulike stabiliseringsnivåer for CO 2 [10.3]. 23