Hållbarhetsprofessorn: solel är den rätta vägen

2015-11-13 05:00 Charlotta von Schultz  

Solen står i dag för en bråkdel av världens totala elproduktion – en dryg procent. Men utbyggnaden går snabbt, och potentialen är tillräckligt stor för att ersätta såväl kärnkraft som fossila bränslen, hävdar en svensk professor.

– Det finns bara två tekniker som kan möjliggöra en värld där 10 miljarder människor använder lika mycket energi som vi i Sverige: solenergi och avancerad kärnkraft, säger Björn Sandén, nybliven professor i innovation och hållbarhet på Chalmers institution för energi och miljö.

Kärnkraften, anser han, är fel väg att gå, på grund av risken för olyckor och vapenspridning. Då återstår solenergin. Och den räcker gott och väl för att ersätta både dagens kärnkraft och fossila bränslen, enligt professorn.

– Mängden solenergi som når jordens yta varje timme är lika stor som världens totala energianvändning under ett helt år. Potentialen är enorm, säger han.

Under senare år har solkraften vuxit snabbt. I fjol installerades 40 gigawatt ny solcellseffekt i världen, enligt den internationella energiorganisationens solcellsprogram IEA PVPS.

– Räknat i effekt växer solenergin redan snabbare än vad kärnkraften ökade när den byggdes ut som mest på 1980-talet. Installationer på kommersiell basis görs över hela världen av en massa olika skäl, säger Björn Sandén.

Han ger flera exempel på drivkrafter: Kina vill minska luftföroreningarna från kolkraft, Japan behöver ersätta kärnkraft och minska sitt importberoende av olja och naturgas. I USA vill allt fler klippa elsladden till kraftbolagen, tyska och italienska villaägare vill sänka sin elnota. På den afrikanska och indiska landsbygden ger solcellerna el där elnät saknas.

Läs mer: Solceller sprider sig över världen

Björn Sandén är övertygad om att den höga utbyggnadstakten kommer att hålla i sig, inte minst eftersom solcellsindustrin har investerat i fabriker som nu kan spruta ur sig 50 gigawatt ny solcellseffekt per år. Det är nio gånger mer än den totala installerade vindkraftseffekten i Sverige vid årsskiftet.

– Om efterfrågan skulle minska lite så sjunker priserna och då ökar efterfrågan igen. Så utvecklingen kommer att fortsätta ett bra tag till, säger han.

Men den snabba tillväxten sker från en blygsam nivå. Världens installerade solcellseffekt uppgick vid årsskiftet till 177 gigawatt, enligt IEA PVPS uppskattning. Det motsvarar en dryg procent av den totala elproduktionen.

Trots det anser även Bengt Stridh, som är solforskare på ABB Corporate Research och adjungerad lektor på Mälardalens högskola, att solkraften kan spela en viktig roll för att ersätta fossila bränslen och minska utsläppen av växthusgaser.

– Absolut. Inte solenergin ensam, men tillsammans med vindkraft, vattenkraft och biomassa och annan förnybar energi. Potentialen för solenergin är otroligt stor, den i särklass största av alla förnybara kraftkällor. Även här i Sverige finns potential, säger han.

Senhöstens låga solstrålar värmer skönt när Ny Teknik träffar Bengt Stridh i Sveriges största solcellspark, Megawattparken mellan Enköping och Västerås. Här vrider sig 92 solföljare långsamt från gryning till skymning för att fånga ljuset. Parken har varit i drift sedan februari 2014, och Bengt Stridh ska snart släppa en rapport som slår fast att det i Sverige inte lönar sig att investera i solföljare för att maximera elproduktionen. Solcellsmodulerna har blivit så billiga att man lika gärna kan skaffa några extra moduler i stället.

Prisraset på solmoduler är en viktig förklaring till att utbyggnaden har tagit fart. På senare år har priserna planat ut, men mellan 2008 och 2012 föll priset med 80 procent i många länder.

– Förr var ekonomin ett stort hinder. Inte ens optimistiska branschorganisationer kunde förutspå att modulpriserna skulle sjunka så fort och att installationstakten skulle öka så snabbt, säger Bengt Stridh.

Samtidigt har verkningsgraden ökat för kiselsolceller, den teknik som dominerar stort på marknaden. När ABB Corporate Research köpte sina första solcellsmoduler år 2005 så kunde de omvandla 11,9 procent av den infallande solenergin till elektricitet. Megawattparkens solcellsmoduler, som köptes för cirka två år sedan, har en verkningsgrad på 15,5 procent. Sedan dess har tekniken vässats ytterligare, och snittet för de solceller som säljs på marknaden i dag ligger runt 16 procent.

Läs mer: Inför Paris lovar alla att minska sina utsläpp

Men teknikutvecklingen måste fortsätta om solenergin ska kunna bli en stor kraftkälla att räkna med, anser Bengt Stridh. Här är några exempel:

Effektiviteten måste öka. Ett tekniksprång som kraftigt ökar verkningsgraden till en rimlig kostnad har Bengt Stridh svårt att se de närmaste 5–10 åren. Därför behöver den nuvarande utvecklingen med en förbättring på några tiondels procentenheter per år fortsätta.

Produktionskostnaderna måste sjunka ännu mer. Ett sätt kan vara att fortsätta att förtunna kiselskiktet, där elektroner slås loss av solens strålar. En annan möjlighet är att minska mängden silver i de ledare som transporterar bort elektronerna.

Kostnaden för övriga komponenter och installation behöver också sjunka ytterligare.

Livslängden kan öka. Den ekonomiska kalkylen blir lättare att räkna hem för varje år som dagens garantitid på 25 år kan förlängas.

Ett problem med solceller är att de inte producerar någon el när solen lyser med sin frånvaro. Om solkraften ska anammas i stor skala måste energin antingen kunna distribueras via elnätet över stora sträckor eller lagras, kanske i vattenmagasin, i batterier eller som varmvatten.

Tekniskt sett går det att lösa, enligt både Bengt Stridh och Björn Sandén. Men det finns andra utmaningar. Björn Sandén lyfter fram att stora energiföretag försöker bromsa omställningen eftersom de förlorar ekonomiskt om dagens centraliserade kraftsystem ersätts av många små producenter av solel. Om solenergin ska byggas ut på massiv front så krävs dessutom politiska beslut såväl som stora investeringar.

– Men på sikt bör det bli en mycket lönsam affär samhällsekonomiskt sett. I synnerhet jämfört med vad en klimatkris skulle kosta samhället. Jag tror faktiskt att solenergin är avgörande för vår civilisations fortlevnad och utveckling, säger Björn Sandén.

Sveriges största solcellspark byggdes som ett privat initiativ

  • Megawattparken är Sveriges största solcellspark räknat i elproduktion. Den togs i drift i februari 2014 och ligger intill E18 mellan Västerås och Enköping.
  • Parken byggdes som ett privat initiativ från solkraftsgrossisten Kraftpojkarna som äger anläggningen. ”Vi vill visa vad som är möjligt med solceller”, säger vd Magnus Hellberg.
  • Den installerade effekten är 1 megawatt, och den årliga elproduktionen 1,2 gigawattimmar. Det räcker för att försörja 480 lägenheter med hushållsel.
  • Parken har 91 stycken 2-axliga och en 1-axlig solfångare. Dessutom finns ett antal solcellsmoduler som sitter fast monterade i olika vinklar. Totalt finns 3 500 solcellsmoduler i parken.
  • Anläggningen har kostat drygt 20 miljoner kronor att bygga. Elen levereras till Mälarenergi som i 15 års tid betalar ett fast pris på en dryg krona per kilowattimme.
  • Mälardalens högskola leder ett utvärderingsprojekt i parken med finansiering från Energimyndigheten. Även Kraftpojkarna och Mälarenergi deltar.
  • I Arvika finns också en solcellspark på 1 megawatt. Men den har fast monterade solceller, vilket ger en lägre produktion.

Få senaste tekniknytt!

Charlotta von Schultz

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt