Varför solenergi?

Solenergi tillhör de miljövänliga och förnybara energikällor som har minimal skadlig inverkan på vår miljö. I de flesta fall ingen alls. Till miljövänliga och förnybara energikällor räknas också vindkraft, vattenkraft, geotermisk energi (till exempel bergvärme och markvärme) samt biobränslen.

Solenergi för elproduktion och värme har i vårt land använts redan i många år och intresset för solenergilösningar är ständigt växande. Detta beroende på att många människor i dag är mer miljömedvetna än förr. Vilket bland annat visar sig genom att man numera ofta vill veta energiåtgången för olika elektriska apparater innan man köper till exempel dammsugare, kylskåp eller tvättmaskiner som alla är stora energislukare.

 

Solceller

Eftersom en solanläggning inte har någon driftskostnad att ta hänsyn till bestäms energikostnaden av kapitalkostnaden. En låg ränta och en lång amorteringstid eller ”pengar i madrassen” ger ofta bra lönsamhet. Till skillnad från andra energislag har solenergin endast en fast kostnad att ta hänsyn till, den är helt oberoende av elprisändringar och är helt gratis när anläggningen är betald.

Solen – en gigantisk energiresurs

Det är svårt att förstå vilken enorm energiresurs vi har i vår sol, som bildades för 4,5 miljarder år sedan men fortfarande lyser starkt och gör det möjligt för människor att leva på jorden. I solstrålningen finns 10 000 gånger mer energi än den totala energimängd människorna på jorden i dag producerar med hjälp av fossila bränslen. Om vi bara kunde utnyttja en bråkdel av solljusets energi skulle jordens energibehov vara täckt för all framtid. Inga utsläpp från miljöförstörande industrier skulle längre finnas, inga bilar skulle behöva bensin. Vi skulle leva i en miljömässigt ren värld där miljöföroreningar var något som tillhörde historien.

Detta är givetvis en utopi och ett önsketänkande men det är ändå ett ämne som lockar många forskare. Olika scenarier pekar ut solkraft som en viktig byggsten i ett framtida hållbart energisystem. I Sverige stöder energimyndigheten olika projekt för utveckling av solkraft, bland annat forsknings-, utvecklings- och demonstrationsprojekt som kan resultera i nya inovationer för att bättre kunna utnyttja solens energi.

Ett av dessa forskningsprojekt är ”El och bränsle från solen 2013 – 2016”, där energimyndigheten samlar tidigare forskningsresultat inom teknikområdena solceller, termisk solel och solbränsle. Målet är bland annat att stärka Sveriges position inom området solenergi vad gäller direkt omvandling av solenergi till el och bränsle vilket kan ge upphov till nya tekniska lösningar inom detta område.

Ökat intresse för miljön

Intresset för den gröna energin och solenergin ha under de senare åren ökat markant beroende på den pågående globala uppvärmningen som är en följd av människans utsläpp av stora mängder växthusgaser från industrier och motorfordon. Detta har pågått ända sedan 1950-talet, men har först nu blivit ett allvarligt problem för världens befolkning. Världens ledare har vid flera tillfällen samlats för att sluta avtal om begränsningar av växthusgaserna, bland annat i Köpenhamn 2009. Växthusgasproblemet har väckt stor oro hos många människor som nu har insett hur viktigt det är med miljövänlig energi, till exempel solenergi för att kommande generationers människor ska kunna leva vidare på vår jord. Solenergin, som man fångar med hjälp av solcellspaneler på sitt tak, tillhör den gröna el som är lättast att få fram för vanliga människor som vill ge sitt bidrag till en bättre miljö.

Solfångare och solceller

Solfångare omvandlar solstrålningens värme till varmvatten. Solceller producerar el-energi med hjälp av den solstrålning som når vår jord.

Solfångare, inte att förväxlas med solceller, är byggda för att producera varmvatten för att värma bostäder, tappvarmvatten och för att värma vatten i pooler och bassänger. Eftersom solfångare har en låg eller ingen verkningsgrad under vinterns många solfattiga dagarna blir de intressanta först om de kombineras med biobränsle. Då erhålls en nästan 100%-ig förnybar värmeförsörjning under hela året.

Solceller producerar elektricitet som man med hjälp av växelriktare kan använda till alla de el-apparater som i dag finns i våra hem. Solceller kan ge energi åt till exempel kylskåp, tvättmaskiner, el-motorer, kokplattor och mera beroende på hur många solcellspaneler som finns i anläggningen. En solcellsanläggning minskar behovet av köpt el och gör att man blir oberoende av elprisets svängningar.

Solcellerna finns i solpanel som monteras på hus- eller garagetaket och kopplas till husets elsystem. De solpanel som oftast används har en yta på 2 m2 (1 x 2m). Solceller är som mest effektiva en klar sommardag med starkt solsken. Mellan mars och oktober är produktionen som allra högst. Elproduktionen är helt tyst, den tar ingen stor plats och kräver minimalt med underhåll.

En solcell är en typ av fotodiod som har förmåga att omvandla ljus till elektrisk ström. Det vanligaste ämnet i solcellen är kisel som behandlats med fosfor. Varje enskild cell ger upphov till en ganska låg spänning och därför seriekopplar man solcellerna i solpaneler. Man kan dela upp solpaneler i två grupper, solpanel med kristallina solceller och solpanel med tunnfilmsceller. Solpanel med kristallina solceller är i dag de mest vanliga eftersom de har den högsta verkningsgraden.

Solceller tappar något i verkningsgrad när temperaturen stiger. Det har visat sig att det är förhållandevis enkelt att använda passiv kylning och därmed minska förlusterna när temperaturen stiger.

Till bara för några år sedan var Tyskland världens ledande producent av solcellspanel. Den rollen har nu övertagits av Kina som satsar stort på alternativa energilösningar för att komma till rätta med landets allvarliga miljöproblem som är en följd av de många industriernas utsläpp av miljöskadliga gaser. Detta betraktas som ett av de allvarligaste hoten mot miljön i världen.

Bättre produktionsteknik och lägre priser

Solceller har tidigare varit ganska dyra och har mest använts på platser som inte kan nås av elnätet, till exempel i sommarstugor och båtar. Priset har under de senaste åren sjunkit kraftigt beroende på ökad efterfrågan och en förbättrad produktionsteknik. Sedan år 2000 har marknaden vuxit med ca 40 %. I slutet av år 2011 fanns ungefär 64 GW solpanelskapacitet installerad i olika länder i världen. Totalt i Sverige låg solpanelskapaciteten vid samma tidpunkt kring 4,3 MW vilket var en kraftig ökning från 2011 beroende på de lägre priserna men också på att det då fanns nyckelfärdiga system som var lätta att montera.

Statliga bidrag

En bidragande orsak till det ökade intresset för solenergi är att man i vårt land kan få statligt bidrag om man vill satsa på solenergi. För perioden 2016 – 2016 avsatte regeringen 210 miljoner SEK för att stimulera utvecklingen inom solenergiområdet. Merparten av denna summa är redan förbrukad och det skulle behövas ytterligare ca 200 miljoner i statligt stöd för de 3000 personer som i dag står i kö för att få bidrag.

Många undrar om det finns tillräckligt med sol i Sverige för solceller. Svaret är ja. Vi har lika mycket sol i Sverige som i norra Tyskland och centrala Europa.

Vad krävs för att få el av solceller?

Vad krävs för att ett hus ska vara lämpligt för solceller? Inte särskilt mycket. Det viktigaste är att huset har en fri takyta på minst 10 m2, att det vätter mot syd, sydväst eller sydost, att det är fritt från skugga och har en lutning mellan 0 och 60 grader samt plats inomhus i närheten av solcellerna för växelriktare som förvandlar växelström till likström. Solpaneler är tåliga och behöver inget särskilt skydd. De påverkas inte av köld, regn eller snö och kräver ett minimum av underhåll.