Að virkja stjörnurnar

Anna Jonna Ármannsdóttir, rafmagnsverkfræðingur og rafvirkjameistari, skrifar um sólskinið sem fellur á Ísland, sem hún segir sameiginlega auðlind þjóðarinnar, og gerir „tilraun til að sýna orkuöflun á Íslandi í samhengi við umheiminn“.

Auglýsing

Umræðan um orku­öflun og orku­ver að und­an­förnu hefur farið nokkuð í skot­graf­irn­ar, ann­ars vegar eru stuðn­ings­menn vatns­orku­vera og vind­orku­vera og hins vegar and­stæð­ingar þeirra. Umræðan hefur verið pólaríseruð og oft virð­ast sam­hengi hlut­anna ekki vera rétt. Þessi grein er því inn­legg í þá umræðu og til­raun til að sýna orku­öflun á Íslandi í sam­hengi við umheim­inn.

Listræn framsetning vetrarbrautarinnar.

Sól­kerfið okkar er hluti vetr­ar­braut­ar­innar með millj­örðum stjarna. Sér­hver þeirra brennir gríð­ar­legu magni efnis sem breytt er að mestu leyti í raf­seg­ul­geisl­un. Lít­ill hluti þess­arar raf­seg­ul­geisl­unar er sýni­legur okkur berum aug­um. Fæstir gera sér í hug­ar­lund þá gríð­ar­legu orku sem felst í þess­ari raf­seg­ul­geisl­un, þegar þeir horfa á stjörn­u­rnar á næt­ur­himn­in­um.

Einungis örlítill hluti þessarar birtu og yls sólar, berst til jarðar, bæði vegna þess að jörðin er svo margfalt smærri en sólin, en einnig vegna þess að jörðin er langt frá sólinni.

Það sem við í dag­legu tali köllum ljós, birtu og yl sól­ar, er í raun sólin okkar að virka sem kjarna­sam­runa­ofn að brenna gríð­ar­legu efn­is­magni á hverri sek­úndu og breytir því að mestu í raf­seg­ul­geisl­un. Margir gera sér ekki grein fyrir að birta og ylur sólar sem við­heldur mest öllu lífi á jörð­inni, er hrein raf­seg­ul­geisl­un, einnig útfjólu­bláu geisl­arnir sem við sækj­umst eftir í sól­baði.

Ein­ungis örlít­ill hluti þess­arar birtu og yls sól­ar, berst til jarð­ar, þar sem jörðin er svo marg­falt smærri en sól­in, og langt frá henni. Sólin veitir jörð­inni birtu og yl og baðar jörð­ina í geislum sín­um. Að með­al­tali falla um 170 þús­und Ter­awött á allan hnött­inn eða 170 milljón Gígawött.

Ísland fær 50 Ter­aWött af sól­skini

Orkan í geislum sólar er um 14,5 MegaWött á hekt­ara fyrir ofan loft­hjúp jarð­ar, en veru­legur hluti þess­arar geisl­unar nær aldrei yfir­borði jarð­ar. Mynd­ast hefur sú hefð að miða við mið­baug jarðar þar sem um 10 MegaWött á hvern hekt­ara, geisla á yfir­borð lands­ins. Á íslenskum breidd­argráðum ná um 8,9 MegaWött yfir­borði lands­ins á hvern hekt­ara sem snýr horn­rétt á geisla sól­ar. Hlut­fallið sem þarf að leið­rétta þegar sól­ar­sellur eru keyptar á Íslandi er sem sagt 8,9/10 eða 89%, Með öðrum orðum að draga 11% frá á Íslandi miðað við mið­baug. Það er nú allur obb­inn.

Auglýsing

Þegar sólin skín ekki horn­rétt ofan á land­ið, þá dreif­ist orkan bara yfir stærra land­svæði en þetta er sama orkan, sömu sól­ar­geisl­arn­ir.

Nú eru 100 hekt­arar í hverjum fer­kíló­metra og því má einnig segja að 1 GígaWatt af birtu og yl falli á hvern fer­kíló­metra sem snýr beint á móti sólu. Til­svar­andi má segja að 1 Ter­aWatt af birtu og yl falli á hverja þús­und fer­kíló­metra. Flat­ar­mál Íslands er 103 þús­und fer­kíló­metr­ar, og því má segja að það myndu falla 103 Ter­aWött af birtu og yl frá sólu á Ísland, ef það snéri beint á móti sólu.

Mönd­ul­halli jarðar og stað­setn­ing Íslands á hnett­in­um, veldur því að þetta helm­ing­ast u.þ.b. á vor­jafn­dægri og haust­jafn­dægri miðað við 64° breidd­argráðu er hlut­fallið 0,44, en er tölu­vert meira á sumr­in. Við sum­ar­sól­stöður er hall­inn aðeins um 40,5° gráð­ur, sem gefur hlut­fallið 0,76. Mið­baugs­hefðin er notuð hér en ann­ars þarf að leið­rétta eins og áður segir með því að draga 11% frá. Við sum­ar­sól­stöður á 64 breidd­argráðu væri þetta með öllum leið­rétt­ingum 103 TW * 0,76 * 0,89 = 70 TW.

Þannig má segja að Ísland fái um 50 Ter­aWött af sól­skini, eða um 50 þús­und GígaWött á hádegi á sól­ríkum sum­ar­degi. Tölu­verðum hluta þess­arar geisl­unar er end­ur­ka­stað út í geim.

Sól­skinið er þús­und­falt öfl­ugra en öll orku­notkun Íslands

Sam­kvæmt evr­ópskum gagna­grunni um sól­ar­orku sem tekur til­lit til veð­ur­fars og stað­setn­ingar Íslands á hnett­in­um, má sýna fram á að fyrir hvert 1 kW sól­ar­orku í hádeg­is­stað, má fá að með­al­tali 0,11 kW yfir árið. Árs­með­al­tal er þá um 5,5 Ter­aWött eða um 5500 GígaWött.

Til sam­an­burðar er árleg með­al­-raf­magns­fram­leiðsla Íslands um 2,1 GígaWött.

Búrfellsvirkjun.

Þegar olíu­notkun upp á 1,4 GW er með­talin er sam­tals afl­notkun á íslandi því um 3,5 GígaWött sem er þó minna en þús­und­asti hluta af birtu og yl sólar að með­al­tali yfir árið.

Sól­skinið er und­ir­staða alls lífs á jörð­inni

Ljóstil­lífun plantna og þör­unga er öll háð geislun sólar ásamt koltví­sýr­ingi, til­vist allra plantna og dýra­teg­unda er háð sól­skini, öll rækt­un, öll mat­væla­fram­leiðsla er háð geislun sól­ar. Öll ræktun fær allt að 10 MW af sól­ar­geislun á hvern hekt­ara, þannig að 100 hekt­arar fá allt að 1 GígaWatt sól­ar­geisl­un­ar. Þetta er orkan sem sólin geislar á jörð­ina, alveg óháð því hvernig hún nýt­ist.

Olía

Allt jarð­efna­elds­neyti, hvort sem það er kol, olía eða gas, má rekja til plantna sem háðar voru geislun sól­ar. Öll sú orka sem fæst úr jarð­efna­elds­neyti er í raun sól­ar­orka sem hefur geymst í hund­ruð millj­ónir ára í iðrum jarð­ar.

Sam­kvæmt tölum Orku­stofn­unar er notkun jarð­efna­elds­neytis á Íslandi, um 1 milljón tonn árlega, sem svarar til um 12,5 Ter­aWatt-­stunda árlega. Umreiknað í með­al­afl yfir allt árið, svarar þetta til um 1,4 GígaWatta.

Bruni með súr­efni er nauð­syn­legur til að leysa úr læð­ingi ork­una í olíu og öllu öðru jarð­efna­elds­neyti. Við þennan bruna breyt­ist súr­efnið ásamt kolefni jarð­efna­elds­neyt­is­ins í koltví­sýr­ing. Kolefnið sem hafði verið bundið í millj­ónir ára í iðrum jarðar er þar með orðið hluti and­rúms­lofts­ins í formi CO2 sam­einda sem plöntur geta síðan andað að sér og með sól­ar­geislum andað frá sér súr­efni og bundið kolefn­is­hlut­ann í glúkósa sem plantan notar síð­an.

Þannig er rangt að tala um koltví­sýr­ing sem ein­hvers­konar eit­ur, því hann er nauð­syn­legur flestum plöntum og því nauð­syn­legt lífi á jörð­inni að það sé visst hlut­fall koltví­sýr­ings í and­rúms­loft­inu.

Bruni jarð­efna­elds­neytis af manna­völdum hefur valdið mjög hraðri aukn­ingu koltví­sýr­ings í and­rúms­loft­inu og í höf­un­um. Koltví­sýr­ingur í höf­unum breyt­ist í kol­sýru sem síðan leysir upp kór­al­rif hægt og rólega. Við það missa margar fiski­teg­undir upp­eld­is­stöðvar sín­ar.

Gróð­ur­húsa­á­hrif vegna síauk­ins koltví­sýr­ings í and­rúms­loft­inu eru mikil og langvar­andi og valda hlýnun jarð­ar. Sý hlýnun kemur af stað bráðnun íss á pól­unum sem síðan veldur enn frek­ari hlýnun jarð­ar, sem síðan kemur af stað bráðnun sífrera­svæða sem hafa að geyma gríð­ar­legt magn met­ans sem er um 30 falt virk­ari gróð­ur­húsa­loft­teg­und en koltví­sýr­ing­ur.

Vatns­gufa er einnig virk gróð­ur­húsa­loft­teg­und, og því meira sem jörðin hlýnar því meiri vatns­gufa verður í and­rúms­loft­inu.

Koltví­sýr­ingur er góður og nauð­syn­legur í réttu magni í and­rúms­loft­inu, en gríð­ar­leg aukn­ing hans vegna bruna jarð­efna­elds­neyt­is, hefur keðju­verk­andi áhrif sem auka stöðugt við hlýn­un­ina og veldur svo­kall­aðri ham­fara­hlýn­un.

End­ur­nýj­an­legir orku­gjafar

Það er raf­seg­ul­geislun sólar sem knýr áfram upp­gufun vatns í veð­ur­hvolfi jarð­ar, knýr áfram veð­ur, vinda og úrkomu. Þannig er það í raun sólin sem tryggir að vatns­orku­ver, hafi end­ur­nýj­an­lega orku.

Vind­orku­ver fá í raun orku sína óbeint frá sól­inni.

Vatns­orku­ver og vind­orku­ver, hafa þann kost að orkan er til staðar þó sólin skíni ekki, vatn­inu er safn­aði í miðl­un­ar­lón sem má nýta mörgum mán­uðum seinna mjög áreið­an­lega þegar þörf er á henni. Einmitt þessi miðl­un­ar­lón sem eru helsti styrkur vatns­orku­vera, eru einnig helsti veik­leiki þeirra, þegar árs­tíða­bundnar sveiflur í úrkomu valda því að lónin verða næstum tóm á vor­in.

Auglýsing

Vind­orku­ver geta gefið fulla orku svo dögum skipt­ir, en gefa enga orku í litlum vindi. Þau hafa einnig þann kost að geta fram­leitt raf­orku þannig að hægt sé að spara vatnið í miðl­un­ar­lónum vatns­orku­vera. Á heims­vísu, eru fjár­fest­ingar í vind­orku jafn miklar og fjár­fest­ingar í orku­verum sem eru kolaknú­in, gasknúin og kjarn­orkuknúin til sam­ans.

Jarð­varma­orku­ver hafa svip­aðan áreið­an­leika og vatns­orku­ver, þau geta fram­leitt raf­orku eftir þörf­um, en það er ekki lengur óum­deilt meðal fræði­manna hvort jarð­varmi sé end­ur­nýj­an­leg­ur.

Sjáv­ar­falla­orku­ver eru ekki talin hag­kvæm þar sem munur flóðs og fjöru er hlut­falls­lega lít­ill við íslands­strend­ur. Sú orka sem þar er nýtt, er orkan í snún­ingi jarðar um möndul sinn, sem end­ur­nýj­ast ekki með geislun sól­ar.

Öldu­orku­ver eru á til­rauna­stigi en þau nýta í raun vind­orku sem hefur yfir­færst í öldu­orku. Eins og áður seg­ir, er vind­orkan óbein sól­ar­orka og end­ur­nýj­ast með geislun sól­ar.

Sól­ar­orku­ver

Sól­ar­orku­ver fá orku sína beint frá geislum sól­ar, en hafa þann ókost helstan að þau gefa ein­göngu orku þegar sólin skín. Kostir þeirra eru hins vegar að þau valda engri meng­un, hafa ekk­ert jarð­vegs­ra­sk, krefj­ast ekki stór­tækra vinnu­véla við upp­setn­ingu, og hverfa auð­veld­lega inn í umhverf­ið. Sól­ar­orku­ver hafa einnig svip­aðan eig­in­leika og vind­orku­verin að þau geta sparað vatnið í miðl­un­ar­lón­um. Á heims­vísu, eru fjár­fest­ingar í sól­ar­orku­verum jafn miklar og fjár­fest­ingar í vind­orku og vatns­fallsorku til sam­ans.

Annar helsti ókostur sól­ar­orku­vera er að orku­verð­ið, hið svo­kall­aða vegna með­al­kostn­að­ar­verð raf­orkunn­ar, hefur verið frekar hátt, þó það fari hratt lækk­andi.

Umræðan um orku­vinnslu

Orku­svall hefur það verið kallað að óska eftir meiri orku­vinnslu í sam­bandi við orku­skipt­in. Nátt­úran í kringum okkur fram­leiðir hins vegar um þús­und­falt meiri end­ur­nýj­an­lega orku.

Ein helstu rök nátt­úru­vernd­ar­sinna eru að varð­veita óspillta nátt­úru fyrir kom­andi kyn­slóð­ir, að við sem nú lif­um, höfum ekki sið­ferði­legan rétt til að ræna kom­andi kyn­slóðir þeirri óspilltu nátt­úru sem við göngum að sem sjálf­sögðum hlut.

Auglýsing

Í átak­an­legu ávarpi um að draga úr ham­fara­hlýn­un, sagði Sir David Atten­borough. „Ný­lega á COP26 ráð­stefn­unni, komu saman 126 þjóðir um skuld­bind­ingu um að tak­marka hlýnun jarðar við 1,5 gráður Cels­í­us. Þó að 1,5 gráðu hlýnun hafi í för með sér veru­legar breyt­ing­ar, þá verðum við að halda okkur við og virða þessa skuld­bind­ingu, alveg sama hversu erfið sú áskorun er, ef við eigum að eiga ein­hvern mögu­leika á að bjarga því sem bjargað verður af frosnu plánet­unni okkar og forða mann­kyn­inu undan skelfi­legum afleið­ingum þeirrar glöt­un­ar. Við getum þetta! Það er ger­legt fyrir okkur að gera þetta! Við getum þetta! Við verðum að gera þetta! Þá verður fram­tíð fyrir plánet­una okk­ar!“

Ari Trausti Guð­munds­son tekur í sama streng og skrifar: Aðgerðir í lofts­lags­málum þola litla sem enga bið!

Því mætti segja að að við höfum ekki sið­ferði­legan rétt til að valda ham­fara­hlýnun og ræna þar með kom­andi kyn­slóðir fram­tíð sinni og tæki­færum sem við göngum að sem sjálf­sögðum hlut.

Því hefur sam­fé­lag okkar sið­ferði­lega skyldu til að draga úr ham­fara­hlýnun af manna­völd­um. Það verður ekki gert án orku­skipta.

Kvóta­kerfi

Mis­munun við aðgengi að auð­lindum birt­ist skýr­ast í fisk­veiði­kvóta­kerf­inu, þar sem sam­eign þjóð­ar­innar hefur safn­ast á æ færri hend­ur, að þjóð­inni for­spurðri. Hrunið hafði í för með sér van­traust sam­fé­lags­ins, gagn­vart spill­ingu og vina­hygli.

Í frétt Kjarn­ans þann 9. októ­ber sl. sagði Orri Páll Jóhanns­son, þing­flokks­for­maður Vinstri grænna um vind­orku­ver: „Vind­ur­inn er okk­ar.“

Þetta er hlið­stæður frasi við Fisk­ur­inn er okk­ar, sem er for­senda kvóta­kerf­is­ins. Kvóta­kerfi í mjólk­ur­fram­leiðslu og dilka­kjöts­fram­leiðslu er af öðrum meiði, en til­gang­ur­inn er sá sami og að tak­marka ofveiði, að tak­marka offram­boð á mjólk og dilka­kjöti, halda verð­inu stöð­ugu, og koma í veg fyrir ofnýt­ingu beit­ar­lands. Til­gang­ur­inn með kvóta­kerfi á vind­inn, yrði ann­ars vegar að sporna gegn offram­leiðslu á raf­magni og ofnýt­ingu á landi og hins vegar að koma í veg fyrir miklar sveiflur á raf­orku­verði. Ætla má að stefnt verði að kvóta­kerfi raf­orku­fram­leiðslu í fram­tíð­inni. Íslenskir stjórn­mála­menn munu þá vænt­an­lega sjá sér leik á borði að kaupa upp lítil raf­orku­fyr­ir­tæki og breyta lögum svo veð­setja megi orku­fram­leiðslu í fram­tíð­inni. Þau sem horfðu á þátta­röð­ina Ver­búð­ina, kann­ast kannski við þennan leik.

Á hlið­stæðan hátt mætti segja: „Sólin er okk­ar“. Málið vand­ast hins vegar þegar birta og ylur sólar mælist 10 MegaWött á hvern hekt­ara lands, en orku­ver yfir 10 MegaWött skulu fara í umhverf­is­mat og ramma­á­ætl­un. Ekki hefur verið hefð fyrir að skil­greina akra og engi sem orku­ver, heldur ekki þó að á margra hekt­ara akri sé ræktuð planta sem úr er unnið líf­dísel­olía sem þó sann­ar­lega er end­ur­nýj­an­legur orku­gjafi.

Fyrir lög­gjafann verður spurn­ingin ekki hvort heldur hvernig eigi að inn­heimta auð­linda­gjald af sam­eig­in­legum auð­lindum þjóð­ar­inn­ar. Í þessu til­felli, sól­skins­ins sem fellur á Ísland. Lík­leg­ast væri fram­kvæm­an­legt að taka þetta auð­linda­gjald inn í virð­is­auka­skatt­kerf­ið, þar sem hinir end­an­legu not­endur greiða auð­linda­gjald­ið.

Ein­stak­lingar og fyr­ir­tæki sem vilja nýta tæki­færi til að afla sér lífs­við­ur­vær­is, án þess að ganga á rétt ann­arra, eiga til þess bæði sjálfs­á­kvörð­un­ar­rétt og athafna­frelsi.

Höf­undur er raf­magns­verk­fræð­ingur og raf­virkja­meist­ari.

Við þurfum á þínu framlagi að halda

Þú getur tekið beinan þátt í að halda úti öflugum fjölmiðli.

Við sem vinnum á ritstjórn Kjarnans viljum hvetja þig til að vera með okkur í liði og leggja okkar góða fjölmiðli til mánaðarlegt framlag svo við getum haldið áfram að vinna fyrir lesendur, fyrir fólkið í landinu.

Kjarninn varð níu ára í sumar. Þegar hann hóf að taka við frjálsum framlögum þá varð slagorðið „Frjáls fjölmiðill fyrir andvirði kaffibolla“ til og lesendur voru hvattir til að leggja fram í það minnsta upphæð eins kaffibolla á mánuði.

Mikið vatn hefur runnið til sjávar á þeim níu árum sem Kjarninn hefur lifað. Í huga okkar á Kjarnanum hefur þörfin fyrir fjölmiðla sem veita raunverulegt aðhald og taka hlutverk sitt alvarlega aukist til muna.

Við trúum því að Kjarninn skipti máli fyrir samfélagið.

Við trúum því að sjálfstæð og vönduð blaðamennska skipti máli.

Ef þú trúir því sama þá endilega hugsaðu hvort Kjarninn er ekki allavega nokkurra kaffibolla virði á mánuði.

Vertu með okkur í liði. Þitt framlag skiptir máli.

Ritstjórn Kjarnans: Sunna Ósk Logadóttir, Þórður Snær Júlíusson, Erla María Markúsdóttir, Arnar Þór Ingólfsson, Eyrún Magnúsdóttir og Grétar Þór Sigurðsson.


Já takk, ég vil styrkja Kjarnann!
Stewart Rhodes, stofnandi og leiðtogi öfga- og vígasamtakanna The Oath Keepers.
„Maðurinn með leppinn“ sakfelldur fyrir árásina á bandaríska þinghúsið
Leiðtogi vígasveitarinnar Oath Keepers, maðurinn sem er með lepp af því að hann skaut sjálfan sig í augað, hefur verið sakfelldur fyrir árásina á bandaríska þinghúsið í janúar í fyrra. Hann á yfir höfði sér 20 ára fangelsisdóm.
Kjarninn 30. nóvember 2022
Helstu eigendur Samherja Holding eru Kristján Vilhelmsson og Þorsteinn Már Baldvinsson, forstjóri Samherja.
Samherjasamstæðan átti eigið fé upp á tæpa 160 milljarða króna um síðustu áramót
Endurskoðendur Samherja Holding gera ekki lengur fyrirvara við ársreikningi félagsins vegna óvissu um „mála­rekstur vegna fjár­hags­legra uppgjöra sem tengj­ast rekstr­inum í Namib­íu.“ Félagið hagnaðist um 7,9 milljarða króna í fyrra.
Kjarninn 30. nóvember 2022
Ari Trausti Guðmundsson
Flugaska eða gjóska?
Kjarninn 30. nóvember 2022
Vilhjálmur Birgisson er formaður Starfsgreinasambands Íslands.
Samningar við Starfsgreinasambandið langt komnir – Reynt að fá VR um borð
Verið er að reyna að klára gerð kjarasamninga við Starfsgreinasambandið um 20 til 40 þúsund króna launahækkanir, auknar starfsþrepagreiðslur og flýtingu á útgreiðslu hagvaxtarauka. Samningar eiga að gilda út janúar 2024.
Kjarninn 30. nóvember 2022
Bjarni Bjarnason er forstjóri Orkuveitu Reykjavíkur.
Vindorkuver um land allt yrðu mesta umhverfisslys Íslandssögunnar
Forstjóri Orkuveitunnar segir að ef þúsund vindmyllur yrðu reistar um landið líkt og vindorkufyrirtæki áforma „ættum við engu umhverfisslysi til að jafna úr Íslandssögunni. Hér væri reyndar ekki um slys að ræða því myllurnar yrðu reistar af ásetningi.“
Kjarninn 30. nóvember 2022
Halla Hrund Logadóttir orkumálastjóri.
„Matseðill möguleika“ ef stjórnvöld „vilja raunverulega setja orkuskipti í forgang“
Langtímaorkusamningar um annað en orkuskipti geta tafið þau fram yfir sett loftlagsmarkmið Íslands, segir orkumálastjóri. „Þótt stjórnvöld séu með markmið þá eru það orkufyrirtækin sem í raun og veru ákveða í hvað orkan fer.“
Kjarninn 30. nóvember 2022
Katrín Jakobsdóttir, formaður Vinstri grænna og forsætisráðherra, á fundi stjórnskipunar- og eftirlitsnefndar í morgun.
„Það var mjög óheppilegt að náinn ættingi hafi verið í þessum kaupendahópi“
Forsætisráðherra segir að ekki hafi verið ákveðið hvenær Bankasýsla ríkisins verði lögð niður og hvaða fyrirkomulag taki við þegar selja á hlut í ríkisbanka. Hún hafði ekki séð það fyrir að faðir Bjarna Benediktssonar yrði á meðal kaupenda í ríkisbanka.
Kjarninn 30. nóvember 2022
Á meðal eigna Bríetar er þetta fjölbýlishús á Selfossi.
Leigufélagið Bríet gefur 30 prósent afslátt af leigu í desember
Félag í opinberri eigu sem á um 250 leiguíbúðir um allt land og er ekki rekið með hagnaðarsjónarmið að leiðarljósi ætlar að lækka leigu allra leigutaka frá og með næstu áramótum.
Kjarninn 30. nóvember 2022
Meira úr sama flokkiAðsendar greinar