De fleste kraftverk i verden bruker fossilt brensel som kull, olje og naturgass når de skal produsere elektrisitet, det er derfor elektrisk kraftproduksjon verden over gir så store CO₂-utslipp og så mye forurensing.

I årene fremover må kraftforsyningen bygges fullstendig om – i retning nullutslipp. Bare i tiårsperioden fra 2015-25 må den globale produksjonen av fornybar kraft nær dobles for å gi utslippskuttene togradersmålet forutsetter.

– Togradersmålet forutsetter at nær all elektrisk kraft blir produsert av 100 prosent fornybare energikilder og i togradersmålet blir elektrisitet enda viktigere enn før, sier Kjetil Uhlen, professor ved Institutt for elkraft-teknikk ved NTNU.

I fremtidens kraftsystem trenger vi mye mer elektrisitet enn nå, blant annet fordi vi skal erstatte fossil energi med elektrisitet i transportsektoren. Store mengder hurtigladere for elektriske kjøretøy krever mye strøm.

– Mange av energikildene vi skal produsere strøm av er mindre forutsigbare, som vind og sol, mens etterspørselen kan hope seg opp og bli veldig stor i korte tidsrom av gangen, for eksempel når mange skal bruke hurtigladere samtidig. Da blir belastningen på nettet stort og da får systemoperatørene det svært travelt, forklarer Uhlen.

Den mest effektive form for energilagring vi har i Norge er de store vannmagasinene som utgjør vannkraftverkenes reserver. Det forskes i dag ellers svært mye på andre former for energilagring, for eksempel hvordan små og store batterier kan bli mer effektive og leve lengre, kjemisk lagring, energilagring basert på trykkluft, svinghjulslagring (der et svinghjul roterer rundt en akse i et vakuumkammer som er forbundet til en elektrisk maskin), pumpekraftverk, termisk energilagring og hydrogen som energilagringsmedium.

Kraftsystemene er digre, komplekse, sammenkoblede systemer der den store utfordringen til enhver tid er å opprettholde balansen mellom hvor mye man produserer og hvor stor etterspørselen – altså forbruket – er.