Energiomstilling, energiomstilling er en væsentlig strukturel ændring i energisystemet [2] . Under energiomstillingen stiger andelen af nye primære energikilder, og de gamle kilder udskiftes gradvist i det samlede energiforbrug . Der er fire energiovergange i historien, i øjeblikket er verden ved begyndelsen af den fjerde [3] :
Det nuværende skift mod vedvarende energi og andre former for bæredygtig energi er i høj grad drevet af synspunktet om, at de globale kulstofemissioner skal gå til nul. Da fossile brændstoffer er den største kilde til kulstofemissioner, blev mængden af fossile brændstoffer, der kan produceres, begrænset af Paris-aftalen fra 2015 COP21 for at holde den globale opvarmning under 1,5 ° C. I de senere år har udtrykket "energiomstilling" været blevet brugt til at markere overgangen til bæredygtig energi gennem større integration af vedvarende energikilder i hverdagslivets sfære (overgang til den såkaldte " grønne økonomi ").
Forsøg på at fremskynde overgangen til brugen af vedvarende energi er forbundet med risici (se. Verdens energikrise ) som følge af den ustabile produktion og behovet for at øge udvindingen af mineraler (f.eks. metaller til produktion af batterier ), hvilket i sig selv fører til en forværring af miljøsituationen [4] [5] [6] .
Energiomstillingen medfører væsentlige ændringer for energisystemet, som er forbundet med en ny kombination af anvendte ressourcer, ændringer i systemets struktur, dets omfang, økonomi , slutbrugernes adfærd og behovet for en ny energipolitik . Det er rimeligt at definere energiomstillingen som en ændring i energisystemets tilstand i modsætning til en ændring i en bestemt energiteknologi eller brændstofkilde [7] . Et godt eksempel er overgangen fra et præindustrielt system baseret på traditionel biomasse og andre vedvarende energikilder (vind-, vand- og muskelkraft) til et industrielt system præget af gennemgribende mekanisering (dampkraft) og brug af kul. Markedsandele, der når forudbestemte tærskler, bruges almindeligvis til at karakterisere overgangshastigheden - for eksempel kul versus traditionel biomasse - og typiske markedsandelstærskler i litteraturen er 1 %, 10 % for indledende andele og 50 %, 90 % og 99 % for samlede aktier [8] .
Siden vedtagelsen af COP21 Paris-aftalen i 2015 [9] er energiomstillingen til netto nul drivhusgasemissioner blevet defineret som en reduktion af produktionen af fossile brændstoffer for at holde sig inden for CO2-emissionsgrænsen på 1,5°C for global opvarmning [10] . Udtrykket "netto nul" betyder, at noget atmosfærisk CO2 fanges af plante- og dyrevækst, og at denne naturlige fangst kan forbedres gennem jordbevarelse, genplantning af skov og beskyttelse af tørveområder , vådområder og havmiljøet.
Udtrykket "energiomstilling" indikerer også behovet for politisk forandring og bruges ofte i medierne og den offentlige debat om energipolitik. Energiomstillingen indebærer en ændring af balancen mellem udbud og efterspørgsel, overgangen fra centraliseret til distribueret produktion (f.eks. produktion af varme og elektricitet i små kraftvarmeværker ) for at stoppe overproduktion og overskydende energiforbrug gennem energibesparelser og energieffektiviseringstiltag [11] . I en bredere forstand kan energiomstillingen også indebære demokratisering af energien [12] og øge dens bæredygtighed .
Offentlige og akademiske diskussioner om energiomstillingen og dens implikationer tager i stigende grad hensyn til de co-fordele ved afbødning af klimaændringer . Co-benefits er de positive sideeffekter, der følger af energiomstillingen og kan defineres som: "samtidig tilfredsstillelse af flere interesser eller mål som følge af politisk indgriben, investeringer i den private sektor eller en kombination af begge. Opportunistiske co-fordele optræder som en accessorisk eller bivirkning, når der fokuseres på et eller flere centralt mål eller interesser. Strategiske co-fordele er resultatet af en målrettet indsats for at fange flere muligheder (f.eks. økonomiske, forretningsmæssige, sociale, miljømæssige) med en enkelt målrettet intervention" [13] . Især kan brugen af vedvarende energikilder have positive socioøkonomiske konsekvenser for beskæftigelsen, industriel udvikling, sundhedspleje og adgang til energi. Afhængigt af landet og installationsscenariet vil en udskiftning af kulfyrede kraftværker med vedvarende energi kunne mere end fordoble antallet af arbejdspladser pr. MW kapacitet [14] . I ikke-elektrificerede landdistrikter kan udbredelsen af solenergi-mininet forbedre adgangen til elektricitet markant [15] . Derudover kan udskiftning af kulenergi med vedvarende kilder reducere for tidlige dødsfald forårsaget af luftforurening og reducere sundhedsomkostninger [16] .
Virksomheder, regeringer og husholdninger har investeret 501,3 milliarder dollars i dekarbonisering i 2020, herunder vedvarende energi (sol, vind), elektriske køretøjer og tilhørende opladningsinfrastruktur, energilagring, energieffektive varmesystemer, kulstof- og brintopsamling og -lagring [17]
I forbindelse med den stigende introduktion af vedvarende energikilder er omkostningerne faldet, primært til energi genereret af solpaneler [18] . Udjævnede energiomkostninger er et mål for den gennemsnitlige nutidsværdi af elproduktion for et kraftværk over dets levetid.
Der er to hovedtilgange til studiet af historiske energiovergange. Én hævder, at menneskeheden har oplevet adskillige energiovergange i fortiden, mens en anden foreslår, at udtrykket "energigevinst" bedre afspejler ændringer i den globale energiforsyning gennem de sidste tre århundreder.
Kronologisk blev den første tilgang mest beskrevet af Václav Smil [19] . Den fremhæver ændringen i energibalancen i lande og verdensøkonomien for visse typer primære energikilder som en procentdel af det samlede energiforbrug. Denne tilgang beskriver ændringerne i energisystemer over tid, fra biomasse til kul, til olie og nu til en kombination af kilder, der hovedsageligt består af kul, olie og naturgas. Indtil 1950'erne var den økonomiske mekanisme, der lå til grund for energisystemer og energiomstillinger, lokal snarere end global [20] .
Den anden tilgang er blevet mest beskrevet af Jean-Baptiste Fresso [21] . Det understreger, at udtrykket "energiovergang" først blev brugt af politikere, ikke historikere, til at beskrive et mål, der skal nås i fremtiden, og ikke som et værktøj til at analysere tidligere tendenser. Ser man på menneskehedens enorme mængde energi, viser billedet et stadigt stigende energiforbrug, som bliver dækket af en stadigt stigende forsyning af alle primære energikilder, som menneskeheden har til rådighed. Eksempelvis erstattede stigningen i brugen af kul i 1800-tallet ikke forbruget af træ, men førte til en stigning i forbruget af træ i økonomien som helhed. Et andet eksempel er udbredelsen af personbiler i det 20. århundrede, som forårsagede en stigning i både forbruget af bilbrændstof og forbruget af kul (for at producere det stål, der skal til for at fremstille en bil). Med andre ord, ifølge denne tilgang har menneskeheden aldrig foretaget en eneste energiovergang i sin historie, men gennemlevet stadier af energivækst.
Moderne energiomstillinger adskiller sig i motiver og mål, drivkræfter og ledelse. Efterhånden som de udviklede sig, blev de nationale energisystemer mere og mere integrerede og blev til de store internationale systemer, som vi ser i dag. Historiske ændringer i energisystemer er blevet grundigt undersøgt [22] . Selvom historisk energiændringer typisk har udspillet sig over mange årtier, er denne observation muligvis ikke anvendelig på den nuværende energiomstilling, som finder sted under forskellige politiske og teknologiske forhold [23] .
Der er en række erfaringer at lære af historien vedrørende strukturelle ændringer i energisystemer [24] [25] . Historisk har der været en sammenhæng mellem den stigende efterspørgsel efter energi og tilgængeligheden af forskellige energikilder [19] . Behovet for store mængder brænde til tidlige industrielle processer, kombineret med de uoverkommelige omkostninger ved landtransport, førte til en mangel på overkommeligt (f.eks. prissat) træ, og det viste sig, at 1700-tallets glasværker "fungerer som en skovrydningsvirksomhed" [26 ] . Da Storbritannien måtte ty til kul efter i vid udstrækning at løbe tør for træ, satte den resulterende brændstofkrise i gang en kæde af begivenheder, der kulminerede med den industrielle revolution . Ifølge et andet synspunkt var overgangen til den industrielle revolution ikke forårsaget af mangel på træ, men af det faktum, at brugen af kul blev mere rentabel [27] [28] [29] . Ligeledes var den øgede brug af tørv og kul et vigtigt element, der banede vejen for den hollandske guldalder , der spænder over det 17. århundrede [30] . Et andet eksempel, hvor ressourceudtømning førte til teknologisk innovation og et skift til nye energikilder er hvalfangst fra det 19. århundrede , hvor hvalolie til sidst blev erstattet af petroleum og andre petroleumsprodukter [31] . Hvis den hurtige energiomstilling lykkes, er det sandsynligt, at staten bliver nødt til at redde de kulproducerende regioner.
Begrebet "energiovergang" har haft forskellige definitioner gennem flere årtier af dets eksistens. Det blev først opfundet af amerikanske politikere og medier efter det første oliechok i 1973 . Det blev populært af den amerikanske præsident Jimmy Carter i en tv-transmitteret tale fra Det Ovale Kontor den 18. april 1977 [32] , hvor han opfordrede til at "se tilbage i historien for at forstå vores energiproblem. To gange i de sidste par hundrede år har mennesker ændret måden, de bruger energi på. . . Da vi nu er ved at løbe tør for gas og olie, skal vi hurtigt forberede os på den tredje ændring – til streng bevarelse og genoptagelse af brugen af kul, samt permanente vedvarende energikilder som solenergi. Som historikeren Duccio Basosi påpeger [33] , efter det andet oliechok i 1979 under FN-konferencen i Nairobi i sommeren 1981, blev begrebet "energiovergang" globalt defineret som en overgang til ny og vedvarende energi kilder.
Et eksempel på overgangen til bæredygtig energi er overgangen fra Tyskland ( Energiewende ) og Schweiz [34] til decentraliserede vedvarende energikilder og energieffektivitetsforanstaltninger . Selvom disse tiltag hidtil hovedsageligt har fokuseret på at erstatte atomenergi , var deres erklærede mål at udfase kul , reducere ikke-vedvarende energikilder [35] og skabe et energisystem baseret på 60 % vedvarende energi inden 2050 [36] . Fra 2018 var regeringskoalitionens mål at opnå 65 % vedvarende energi i den samlede elproduktion i Tyskland i 2030 [37] . Et andet sådant eksempel er ønsket om at gå fra køretøjer med forbrændingsmotorer til elektriske køretøjer som en måde at reducere den globale afhængighed af fossile brændstoffer og reducere drivhusgasemissioner [38] . Selve overgangen til elektrisk transport kræver dog en tidobling af udvindingen af visse typer mineraler og fører derfor til en stigning i minedriftsprocesser og tilhørende miljømæssige og sociale påvirkninger. En mulig løsning er at udvinde mineraler fra nye kilder, såsom polymetalliske knuder , der ligger på havbunden [5] . Nuværende forskning er rettet mod at sikre, at energiomstillingen sker uden negative miljømæssige konsekvenser [39] .
Udtrykket er nu meget brugt på engelsk af Joe Biden-administrationen i USA [40] såvel som i EU [41] . Det bruges for eksempel også i den franske lov om energiomstilling fra 2015. Andre sprog bruger lignende udtryk, for eksempel i Tyskland taler de om "Energiewende", som bogstaveligt oversættes som " energivending ".
I juli 2022 skrev The Guardian i en leder, at på trods af det åbenlyse behov for en overgang til vedvarende energi, skubber det nuværende energimarked i den modsatte retning – mod genopblussen af beskidte kulfyrede kraftværker og eksportaftaler med autoritære stater kulbrinteressourcer. Det farligste, ifølge journalister, er, hvordan stigende brændstofregninger understøtter "populistisk benægtelses skole", der hævder, at skift til grøn energi er en uoverkommelig luksus i en tid med stigende inflation og aftagende økonomisk vækst [42] .
I august rapporterede Associated Press om planer fra europæiske lande om at idriftsætte 20 flydende terminaler, der vil modtage flydende naturgas og forarbejde det til et produkt, der er egnet til opvarmning. Planen har vakt alarm blandt en række forskere, der frygter langsigtede miljømæssige konsekvenser. Efter deres mening kan flydende terminaler bruges i årevis, hvis ikke årtier, og denne tendens kan ophæve bestræbelserne på at reducere emissioner [43] .