Gjennom en årrekke har en forskergruppe ved Stanford-universitetet utviklet et såkalt veikart for utvikling av et globalt energisystem basert kun på vind-, vann og solenergi (VVS) og ulike former for utslippsfri lagring av energi.

Analysen omfatter 145 land og 99.7% av verdens energiforbruk. Utgangspunktet er det internasjonale energibyråets «business as usual (BAU)»-scenario, som gir en beskrivelse av energiforbruket i verden under «forventet» befolkningsutvikling og økonomisk vekst. Veikartet beskriver gevinstene som kan oppnås ved et grønt skifte til et VVS-system gjennom detaljerte beregninger og simuleringer.

Dagens globale energiforsyning til sluttbruker er 13 Terrawatt (TW). I BAU-scenariet vil dette øke til 20 TW i år 2050, mens det i VVS-veikartet vil synke til 9 TW, fordi omleggingen gir bedre energiutnyttelse.

Halvparten av Norges totale energiforbruk på 34 GW leveres i dag av vannkraft og 2 GW av vindkraft. Den andre halvparten er i all hovedsak fossil. I BAU-scenariet vil det norske forbruket i 2050 være 47 GW og i VVS-scenariet 21 GW, som svarer til 184 TWh per år. Det betyr at vi ikke behøver å øke kraftproduksjonen med mer enn 30 TWh per år, eller knappe 3.5 GW. Det er mindre enn Statnetts prognoser.

VVS-analysen antar at den gjennomsnittlige effekten som vindkraften leverer i et normalår er 44% av den installerte effekten, slik at knappe 8 GW ny installert vindkraft i 2050 vil være tilstrekkelig for de forventete 3.5 GW økning i norsk kraftforbruk. Dette foreslås dekket av 5.5 GW ny installert effekt fra vindturbiner på land og svarer til drøye tusen nye vindturbiner, omtrent en fordobling av dagens antall. Til havs legger veikartet opp til 2.5 GW, som er langt lavere enn regjeringens ambisiøse 30 GW havvind innen 2040. Dette forteller oss at norsk havvind primært er ment for eksport.

I 2050 vil, ifølge VVS-analysen, vindkraft på land dekke 32% av det globale energibehovet, havvind 13%, solkraft 49% og vannkraft 5%. Planareal for landbasert vind vil utgjøre 0.36% av jordas landmasser, mens havvind påvirker 0.17% av havarealet. Direkte arealmessig fotavtrykk for vindkraft (fundamenter og veier) vil utgjøre så lite som 0.0002% av landarealet. Det største nye direkte fotavtrykket er storskala solcelleanlegg som ikke bruker eksisterende bygninger. Disse solpanelene vil utgjøre kunstige overflater som legger beslag på i overkant av 0.17% av landarealet. I Norge vil ny vindkraft på land bare beslaglegge 0.08% av landarealet, og solpaneler vil begrenses til bygninger.

For å forstå hvilken belastning på naturmiljøet denne arealbruken innebærer, må vi tallfeste arealene som vi bruker til andre ting og som har sammenlignbare miljøkonsekvenser.

Planarealer for vindkraft kan sammenlignes med områdene vi bruker til landbruk, og som utgjør vel 12% av landarealet. Effekten på det biologiske mangfoldet fra disse inngrepene er selvsagt svært ulike, men jeg vil våge å påstå at nedhogging av naturlig vegetasjon, rydding av land, drenering, etablering av driftsbygninger og veier og planting av monokulturer har større konsekvenser for flora og fauna i et opprinnelig villmarksområde enn etablering av et vindkraftanlegg.

En annen arealbruk er områder som brukes som beitemark, og som utgjør hele 45% av jordas landmasser. I mange regioner på jorda fører beite av drøvtyggere til avskoging og forørkning. I Norge har sauehold og reindrift langt større økologiske fotavtrykk enn vindkraftanlegg. Mange mener det er gunstig med beite i utmark for å forhindre gjengroing og opprettholde kulturlandskaper, men dette er et spørsmål om menneskers smak og behag, ikke om å bevare økosystemer mest mulig upåvirket av menneskers aktivitet. Det finnes også mennesker som mener vindmøller hører hjemme i et kulturlandskap der vi høster av naturens ressurser uten å forurense og ødelegge klimaet.

Den direkte arealbruken til store anlegg med solcellepaneler bør sammenlignes med andre menneskeskapte strukturer som utgjør kunstige overflater, som veier, bygninger, gruver og avfallsdeponier. Slike strukturer utgjør i dag 0.6% av landoverflaten, så solcelleanleggene kan føre til 30% økning av dette arealet. Miljøavtrykket fra disse anleggene vil avhenge hvordan de plasseres. Mange vil naturlig nok legges i ørkenområder med sparsom vegetasjon og dyreliv, og andre kan legges som flytende strukturer på innsjøer og til havs.

Når vi sammenligner et fullstendig fornybart kraftsystem som forsyner verden med energi i 2050, så er det altså på det rene at arealbruken er beskjeden i forhold til arealene som brukes på annen menneskelig aktivitet. Miljøskadene som følger med det grønne skiftet må derfor veies opp mot økt arealbruk og andre skader som BAU-scenariet fører med seg, og kostnadene som omleggingen krever må veies opp mot kostnadene som en fortsatt fossildreven økonomi vil påføre oss.

Kapitalkostnader til omleggingen er beregnet til 62.000 milliarder US dollar (USD), som svarer til 50 norske oljefond. For Europa er kostnaden 10% av dette. Disse beløpene er imidlertid raskt tjent inn på reduksjon av løpende energikostnader, helsekostnader og klimaskader i forhold til BAU-scenariet, slik at kapitalkostnadene er spart inn i løpet av et års drift. I Norge vil omleggingen i 2050 redusere årlige private energikostnader med 64% og sosiale kostnader med 82% i forhold til BAU. Omleggingen vil skape 56 millioner nye jobber, mens 27 millioner går tapt.

I VVS-veikartet er livsløpskostnadene til kraftproduksjon beregnet til mellom 70 og 130 øre per kWh mellom forskjellige regioner i verden, med 80-90 øre i Europa. Med et effektivt kraftmarked vil disse kostnadene gjenspeiles i kraftprisen. Dette er en pris vi må og kan betale for et bærekraftig energisystem.

Veikartet som Stanford-gruppen har utviklet er ingen prognose, men en analyse som viser en flik av det teknologiske og fysiske mulighetsrommet som menneskeheten står overfor. Det forutsettes ingen nye teknologiske nyvinninger eller materielle og økonomiske ressurser, men man har ikke inkludert analyser av politiske begrensninger. Veikartets verdi består i at det kartlegger det teknologiske terrenget i en grad av detalj som vi ikke har sett tidligere, og klargjør dermed at det hele avhenger av vår vilje og evne til å samarbeide om å finne de rette løsningene.