Allt går ju med elektricitet

Den senaste veckan har vi flera gånger tangerat elrekordet i Sverige. Kylan har tvingat energiproducenterna att dra igång de ganska ineffektiva oljekondenskraftverken i Stenungsund och Karlshamn (att tre kärnkraftverk är stängda för underhåll, eller vad vi nu skall kalla det, gör inte saken bättre – men det är en annan historia).

Det kan verka konstigt att vi hela tiden ökar behovet av elenergi (så fantastiskt kallt har det ju faktiskt inte varit), trots allt tal om energibesparing. Men det är faktiskt inte alls märkligt. Det räcker att ta en promenad i vilket villaområde som helst för att se en viktig del av sammanhanget.

 

Elvärme
För idag sitter det en eller ett par värmepumpar på snart sagt varje hus. Det är ett enkelt sätt att hålla ner uppvärmningskostnaderna, eftersom en modern värmepump ger ett par, tre gånger mer värmeenergi (reklamen brukar säga drygt fyra) än den elenergi man matar in (och betalar för). En vanlig luft/luft-värmepump kostar mindre än tiotusen kronor och håller normalt sett betydligt mer än tio år, så det är inte särskilt svårt att räkna hem den kalkylen. Det borras också för bergvärmepumpar som aldrig förr, även om den kalkylen kanske är lite jobbigare.

När det blir extra kallt räcker inte värmepumparna riktigt till, så systemen slår igång kraftiga elpatroner eller elelement. Det rörliga elpriset, som var tänkt att hejda sådana toppar, är ganska effektivt satt ur spel. De allra flesta större konsumenter har lockats att binda till fast pris och har därför snarare ett incitament att ”dra på” lite extra (när man äntligen gör en vinst i förhållande till det rörliga elpriset).

I vilket fall som helst är det knappast någon (åtminstone i storstadsområdena) som installerar olje- eller vedeldning och de som haft det byter till el så fort de hinner. Lika bra är väl det – orenad rök (det finns inga katalysatorer på olje/vedpannor) mår ingen bättre av.

 

Olja till el
Samma sak gäller det allra mesta. Vi blir allt duktigare på att spara energi, men det gäller inte elektricitet. Tvärtom flyttas andra energiformer över till el och det är både bra och självklart. På lite sikt kanske vi till och med kan få över en del bilar till el också – vem vet.

För elektronikindustrin är det här naturligtvis alldeles fantastiskt. Effektivare elmotorer, värmepumpar etc etc, kräver massor av kraftelektronik och styrelektronik. Och varje gång någon nämner ordet ”smarta elnät” eller elbilar finns det all anledning att slicka sig om läpparna. Det krävs sanslösa mängder elektronik för att få det hela att fungera. För att inte tala om LED-belysning och solceller.

Sedan kan man möjligen fundera på rimligheten i att i det här läget lägga ner kärnkraftverk. Redan att ersätta ett enda kärnkraftverk kräver förvånansvärt många vindkraftverk eller solpaneler och dessutom brukar det varken blåsa särskilt mycket eller vara överdrivet soligt (åtminstone inte så länge) när det är som kallast.

Nej, det är nog tyvärr bara att inse att den stora ersättaren till kärnkraften är kraftverk eldade med olja eller kol. Och det kan bli lite svårsmält i ett land som Sverige, där vi vant oss vid ”ren” elektricitet, som enbart produceras med vattenkraft och kärnkraft. I länder som Tyskland är det nog lättare. Där är man vana vid att elda vansinniga mängder kol och skillnaden mellan vansinniga och besinningslösa mängder är inte så uppenbar.

Observera att jag inte på något sätt propagerar för att minska satsningen på vindkraft, vattenkraft eller solenergi. För att inte tala om satsningen på smarta elnät och effektivisering av alla typer av energiförbrukare. Allt det här kommer att behövas och det är inte minst en stor och viktig (och sannolikt mycket lönsam) del av elektronikindustrins framtid. Men personligen ser jag mycket hellre att man byter kolkraft mot vindkraft än att man byter kärnkraft mot kolkraft.

 

Bilen är fantastisk
Det är lite synd att miljödebatten tenderar att bli så ”enkelspårig”. Om man är miljövän förväntas man till exempel hata kärnkraft och avsky bilar. Alltför ofta avskyr man då kärnkraft och bilar som princip, oberoende av vad som är möjligt att åstadkomma med respektive teknik.

Det här märks inte minst i debatten om bilar, tåg och flyg. Ibland verkar det som om allt blir bra, bara bilarna förbjuds. Då kommer alla att åka tåg och vara lyckliga. Men riktigt så enkelt är det ju inte.

För det är inte utan orsak som bilen blivit så omåttligt populär. Bilen som princip är ju egentligen ganska fantastisk. Man tar sig till den plats man vill (ända fram), från den plats man befinner sig, vid precis den tidpunkt man önskar. Dessutom får man med sig all sin packning, utan att den behöver packas i speciella koffertar och utan att man behöver betala övervikt (eller knäcka ryggen). Man kan till och med ta med cyklar, kanoter, möbler etc ”gratis”. Försök att göra det på tåget eller bussen.

Det här har resulterat i att uppemot 80 procent av antalet personkilometer i Sverige går med bil (81 procent bil/buss, 10 procent tåg och 9 procent flyg år 2006). Det ser ungefär likadant ut i resten av EU (82 procent bil/buss, 8 procent tåg och 9 procent flyg år 2006).

 

Bussen är effektivast
Tittar vi på energiförbrukning och koldioxidutsläpp för de olika trafikslagen är det lätt att förstå varför den enkla lösningen alltid är att minska andelen biltrafik och slussa över så mycket som möjligt på järnväg. Tågen kräver neråt en femtedel av energin per kilo för att övervinna rullmotståndet och luftmotståndet är ett relativt marginellt problem. Dessutom kan man använda effektiva elmotorer och återmata energi vid bromsning.

Man skulle alltså kunna förvänta sig en gigantisk skillnad mellan järnväg och andra trafikslag, men riktigt så stor är inte skillnaden i praktiken. Beroende på vem som publicerat siffrorna brukar energiförbrukningen för bilar hamna på ca 3,2 – 3,5 kWh per personmil (vid långfärd och 1,8 personer i bilen). Motsvarande siffra för elektriska tåg hamnar på 0,6 – 1,9, för buss på 0,8 – 2,6, för flyg på ca 4,5 – 9,2 och för färjor på 5,8 – 15). Vi talar alltså i värsta fall om en faktor fem i skillnad mellan tåg och bil, men normalt sett snarare tre.

Skillnaden i koldioxidutsläpp kan sägas vara betydligt större, men här beror det helt och hållet på hur energin produceras. I Sverige brukar vi räkna med 30 g koldioxid per kWh, medan man i EU utanför Norden (EU-27-mixen) räknar med 500 g. En bil brukar beräknas släppa ut 870 g koldioxid per passagerarmil, medan det elektriska tåget får ett jättespann mellan 18 och 950 g, beroende på vald elmix.

En lustig och kanske inte så välkänd detalj är att långfärdsbussen är såpass effektiv (den vanliga stadsbussen är i och för sig inte alls illa den heller). Beroende på vem som presenterar siffrorna är långfärdsbussen nästan lika effektiv eller upp till dubbelt så energieffektiv som tåget. Med elmix enligt EU-27 vinner bussen stort vad gäller koldioxidutsläpp också (220 g för bussen jämfört med 300 – 950 för tåget), men med svensk elmix vinner förstås tågen kampen om koldioxidutsläppen.

Det här kan verka konstigt, men mycket beror förstås på att passagerartåg har såpass hög tjänstevikt i förhållande till antalet sittplatser. Ett modernt X54-tåg ligger på ett drygt ton per plats, medan en modern långfärdsbuss bara ligger på drygt 200 kg per plats.

En annan ”lustighet” är att passagerarfärjor är såpass ineffektiva. Om man bara ser dem som personbefordran är de faktiskt klart sämre än flyg. Men det måste ju finnas något att transportera långtradare, bilar och fulla svenskar på också.

Däremot är det lite märkligt när snabbfärjor mellan olika delar av Stockholm lanseras som ett miljöalternativ. Vackert och trevligt – javisst. Men definitivt inte energisnålt.

Flyget är naturligtvis ett problem ur miljösynpunkt, även om man börjar komma ner i något så när hyfsade siffror per mil (mindre än dubbelt mot bil). Det stora problemet här är att resorna, inte minst semesterresorna, ofta blir så långa. En tur och returresa från Stockholm till Phuket i Thailand är 1744 mil absolut rakaste vägen (en aning längre den väg man flyger). Det innebär att en enda semesterresa utan vidare kan motsvara alla andra bil/tåg/buss-resor under ett par år.

 

Bilen skäms inte för sig
Och hur ser det då ut för mina egna bilresor. Det har blivit många under åren och många av dem är långa. Standardresan går till västkusten (Tjörn) eller söderut till Blekinge och hamnar på ca 55 mil varje väg.

Om vi tar de senaste femton åren så har de flesta resorna gått med samma stora sjusitsiga personbil med dieselmotor (den har gått ca 25 000 mil och är ”färdig” nu). På långfärder hamnar förbrukningen på drygt 0,6 l per mil (jag kollar alltid), vilket motsvarar ca 6 kWh per mil (9,9 kWh per liter diesel).

Med hela familjen i bilen har vi hållit oss runt 1 kWh per person och mil – energimässigt faktiskt fullt i klass med tåg. Med ”bara” tre eller fyra personer i bilen är fortfarande energiförbrukningen anständig, om än inte riktigt i klass med tåget. Jämfört med en enda flygresa med hela familjen till Thailand (sex personer) kan jag göra bortemot hundra bilresor tur och retur till Blekinge eller Tjörn. Det tar många år att komma upp i.

På sommaren ligger för det mesta två dryga sexmeters tvåmanskajaker på taket. Det ökar bränsleförbrukningen, men förvånansvärt lite. Vi hamnar totalt sett på ca 7 kW per mil. Hänger vi dessutom på en släpkärra ökar förbrukningen till nästan 8 kWh per mil.

Med en lite modernare och mindre bil bör det inte vara särskilt svårt att komma ner i 4 kWh per mil och behålla 1 – 2 kWh per person och mil, beroende på om vi är två eller fyra i bilen. Bilen är alltså redan idag, rätt använd, förvånansvärt hyfsad på långsträckor. Tar man sedan hänsyn till flexibilitet och lastmöjlighet är det inte alls konstigt att den fått ett sådant genomslag. Det stora problemet är förstås när man tar bilen ensam in till staden och ”roar sig” med att sitta i bilköer. Då är skillnaden mot buss eller spårvagn/tunnelbana definitivt i största laget.

 

Kan bli mycket bättre
Sedan måste man förstås fråga sig vad som är möjligt att åstadkomma med lite (eller mycket) effektivisering. Här ger Shells årliga Eco-marathon en kul grund att stå på. Ett antal europeiska högskolor bygger experimentbilar och tävlar i att ha lägsta energiförbrukning.

Det är naturligtvis inte rimligt att komma ner i futtiga 9 Wh per personmil med en kommersiell bil, men dit kom förra årets vinnare av Eco-marathon. Det är sådär 350 gånger bättre än en standardbil och ca 70 gånger bättre än dagens bästa tåg. Men Eco-marathon-resultaten  (läs här om förra årets tävling) visar ändå att det finns väldigt mycket kvar att göra och att det inte krävs ”rocket science” för att effektivisera ner till kanske 0,5 – 1 kWh per personmil.

Elbilen verkar kanske vara självklar, och har naturligtvis jättefördelar i stadstrafik. För långfärd blir batterivikt, kostnad och räckvid däremot lite för stora begränsningar. Men, ”vanliga” bilar med färre cylindrar, effektivare motorstyrning, lägre vikt, bättre aerodynamik, LED-belysning och energieffektiv elektrisk styrservo (eller ingen servo alls) kan också bli förvånansvärt effektiva. Volkswagen-chefen visade det för några år sedan när han körde en tvåsitsig experimentbil som drog under 0,1 l dieselbränsle per mil (mindre än 1 kWh per mil för hela ekipaget).

Naturligtvis kan tåget också förbättras. Nästa generations ”gröna tåg” med en topphastighet på 300 km/h skall om några år kunna komma ner i 0,5 kWh per personmil (70 procent beläggning) och det kanske inte låter så fantastiskt. Men, då talar vi förstås om 300 km/h och minimal koldioxidemission (om vi kan hålla oljekondenskraftverken stängda).

 

Bilarna försvinner inte
Vad kan man då dra för slutsatser av den här sifferexercisen? Först och främst att vi inte kan förvänta oss att bilarna försvinner ”av sig själva”. De har alldeles för många fördelar och alldeles för stor förbättringspotential. För att tågresandet skall bli lika stort som bilåkandet krävs dessutom en ökning av persontågstrafiken med mer än 400 procent.

Däremot är det fullständigt möjligt att efter hand öka miljökraven på alla fordon. Visserligen leder det in i ett moras av egendomliga utsläppskalkyler, men vi ser ju att dagens miljöbilsgräns på 120 g koldioxid per km var förvånansvärt lätt att klara. Till och med stora och motorstarka bilar fixar det med en något så när effektiv styrning av motorerna.

Den senaste ”supermiljöbilspremien”, för bilar som kommer under 50 g koldioxid per km, är väl i första hand tänkt för elbilar, men där kan nog en del politiker komma att bli förvånade. Det krävs inte alls någon ny och avancerad teknologi för att klara 50 g om man står ut med att skala av lite vikt, motorstyrka och finesser. Och med mera avancerad teknologi lär ”femtiogramsbilarna” kunna få prestanda nästan i klass med dagens bilar.
Men, visst lär vi få se fler elbilar och elhybrider också. Hur mixen av biltyper ser ut i framtiden är inte lätt att förutspå, däremot sätter jag nog en slant på att bilen behåller sin totalt dominerande position när det gäller persontransporter inom landet. Och oberoende av motortyp kommer helt säkert elektronikinnehållet i en bil att fortsätta att öka.

I takt med att bilarna blir effektivare blir flygets relativa bidrag till energiförbrukningen större. Idag ser många en årlig resa till Thailand som en ”mänsklig rättighet” och det är väl fullt förståeligt. Men, redan med dagens bilar innebär det att den enda flygningen får upp till dubbelt så stor miljöpåverkan (både energi och utsläpp) som all bilkörning under ett år. Med ”supermiljöbilar” kanske en enda Thailandsresa motsvarar fem eller sex års bilkörande.

 

Bilkramare?
Till slut – är jag bara ett ”bilkramande” miljösvin som vill ursäkta mig? Nej, mina favoritfordon är fortfarande cykeln, kajaken och segelbåten och det finns inte mycket som går upp mot en bra cykelsemester (jag har testat i en rad länder). Kombinationen bil/cykel och bil/kajak är heller inte dum. Väldigt ofta är ändå bilen helt överlägsen allt annat.

Jag tänker inte försöka framställa mig som någon slags miljöängel heller. Visserligen har jag aldrig åkt med familjen till Thailand, men det beror nog främst på att jag flyger såpass mycket i jobbet. En enkel kalkyl slutar på runt 5000 mil per år och ibland mycket mer. Det motsvarar i sin tur flera års bilkörning eller uppvärmningen av en liten villa.

Till slut, det som gäller persontrafik gäller inte nödvändigtvis godstrafik. Det är minst lika intressant, men, tar alldeles för mycket plats att gå igenom.
Och jag envisas med att genomgående använda mil i stället för kilometer. Den som föredrar att använda personkilometer (som är den enhet som används normalt sett) får väl dela mina siffror med tio.

2 Responses to “Allt går ju med elektricitet”

  1. Jäkligt intressant med siffror! Tack!

  2. All kraft kräver resurser, frågan är vilken som är bäst för naturen