Solar Impulse – en sporre för solel

Solar Impulse i Varanasi, Indien.

ABB stödjer genom en allians flygplanet Solar Impulse 2 som blir först i världshistorien att flyga jorden runt med hjälp av enbart solenergi.

Resan startade i mars. På Solar Impulse finns 17 248 solceller med en toppeffekt på 66 kW som ger el till driften av planet. För att även kunna flyga nattetid lagras solel under dagen i litiumjonbatterier som kan lagra 164 kWh energi och ge en effekt på 13 kW. Den tuffaste etappen blir från Kina till Hawaii när planet ska flyga fem dygn över Stilla Havet.

Solar Impulse ger en tankeväckande uppvisning av möjligheterna med solenergi. Det finns många fördelar med solenergi. Den främsta är att det i princip är en oändlig resurs som finns i överflöd på jorden. Solen som energikälla är ungefär 200 gånger större än vind, vatten, vågor, tidvatten, biomassa och geotermiska källor tillsammans. Tre veckor av solsken motsvarar alla kända reserver av fossila bränslen. Under några få dagar tar jorden emot mera solenergi än vad vi förbrukat under människans hela historia.

Närproducerad el minimerar förluster

En annan fördel är att solelproduktion sker lokalt där elen används, vilken ger minimala överföringsförluster. År 2011 uppskattades överföringsförlusterna i svenska elnätet till 9 TWh. De genomsnittliga överföringsförlusterna i det svenska elnätet var därmed 6% år 2011.

Ytterligare en fördel med solceller är att verkningsgraden för små system på en villa nästan är densamma som för stora anläggningar. De solcellsmoduler man använder i små och stora system är exakt desamma. Moduluppbyggnaden gör också att det är enkelt att anpassa storleken på anläggningen till förutsättningarna på plats. Solcellsanläggningar är väl lämpade för lokal elproduktion och den bästa lönsamheten får man långsiktigt när egenproducerad solel ersätter köpt el.

Den fotovoltaiska effekten som solcellerna bygger på upptäcktes 1839 av den franske fysikern Edmond Becquerel. Solceller har använts på rymdfärder sedan 1958. Idag svarar solel för 1% av världens elanvändning och drygt 0,1% av världens energianvändning. Om vi nu har ett överflöd av solenergi och tekniken varit känd sedan länge varför har den inte blivit mer använd för världens energiförsörjning?

Ekonomin snart inte något hinder

Ett hinder har varit att produktionskostnaden för solel varit mycket högre än andra energislag vi använder för el- och energiproduktion samt att traditionella ekonomiska kalkylen inte tar med externa kostnader i form av påverkan på miljö och människors hälsa. Utvecklingen när det gäller ekonomin för solceller har varit förbluffande och överraskande snabb under 2000-talet. Det har gjort att byggnationer av solcellsanläggningar i världen tagit en häpnadsväckande fart med en årlig tillväxt i installerad effekt på i genomsnitt drygt 40% per år.

Ekonomin för solel kan förbättras genom att ytterligare sänkta produktionskostnader för solcellsmoduler och andra ingående komponenter, ökad systemverkningsgrad och livslängd samt minskade installationskostnader. Till utmaningarna hör förutom ekonomin att bemästra den variabla solelproduktionen i elnätet.

Utvecklingen för solceller har haft väldigt varierande fart i olika länder beroende på skillnader i förd politik och i konsumenternas elpris, vilket påverkar lönsamheten. Tyskland har mest installerade solceller i världen. Vid utgången av 2014 var det 1,5 miljoner anläggningar. Med en installerad effekt på 38,2 GW gör det 474 W per innevånare och solel svarade för 5,8% av tyska elproduktionen 2014. Motsvarande siffror för Danmark var 90 020 anläggningar, 609 MW installerad effekt, 108 W solceller per innevånare och 1,6% av elproduktionen. I Sverige är vi långt efter och vi vet inte ens hur många solcellsanläggningar det finns i landet. Uppskattningsvis är det ca 4 000 som är nätanslutna, med en installerad effekt på 70 MW vid årsskiftet. Det gör blygsamma 7 W per innevånare och 0,05% av Sveriges slutliga elanvändning.

Solenergi fungerar även i Sverige

Solinstrålningen i södra halvan av Sverige är som i Danmark och i norra halvan av Tyskland, så de stora skillnaderna länderna emellan i solcellsinstallationer beror inte på stora skillnader i solinstrålning. Det beror inte heller på att svenskar skulle vara ovilliga att vilja installera solceller. Solenergi är det energislag som sedan starten 1999 rankats högst varje år när SOM-institutet frågat vilka energislag vi i Sverige vill satsa mera på. Andelen som vill satsa mer än idag har stadigt legat på ca 75-80% för solenergi.

Det finns en stor outnyttjad solenergipotential i Sverige, som skulle kunna utnyttjas bättre med ett regelverk som underlättar småskalig solelproduktion och genom ökad kunskapen om solenergins möjligheter. Om vi skulle nå Danmarks nivå skulle det motsvara 1 GW installerad effekt och 0,7% av den slutliga elanvändningen. Vi har 400 km2 tak- och fasadytor som tar emot minst 70% av maximal solinstrålning. En vision är solceller på varje hus i framtiden. Om vi skulle sätta solceller på en fjärdedel av lämpliga tak- och fasadytor skulle det kunna ge runt 10% av vår slutliga elanvändning. Detta utan att vi skulle behöva exploatera någon ny mark. Det är inte en fråga om detta kommer att hända utan när

Categories and Tags
About the author

Bengt Stridh

Jag jobbar på ABB, Corporate Research, sedan 1988. Har disputerat i materialvetenskap. Tror på solenergi och är adjungerad lektor inom solcellsystem vid Mälardalens högskola. Bor med Maria i Gäddeholm sedan 2006 i hus med bland annat solfångare och solceller. Följ mig gärna på Twitter: @Bengt_Stridh
Comment on this article