Solcelleteknologi Status på Agder

Transkript

1 Solcelleteknologi Status på Agder Energikonferansen Sør UiA Grimstad, 26 sept 2012 Anne Gerd Imenes Seniorforsker Teknova

2 Oversikt Innledning, definisjoner Solinnstrålingsressursen Solarindustri på Agder Forskning og utvikling på Agder Status, marked og muligheter

3 Solcellepanel vs Solfanger Solceller: STRØM Solfanger: VARME County of Marin Solar Education SINTEF Byggforsk, Prosjektrapport 22 (2008)

4 Solcelleteknologier Utnytter fotovoltaisk effekt, forkortet PV (PhotoVoltaic): Generasjon 1: Silisiumbasert (>80% av dagens marked) Generasjon 2: Tynnfilm (økende markedsandel) Uni-Solar Generasjon 3: Avanserte materialer, høy virkningsgrad MIT Georgia Tech

5 Gjennomsnittlig daglig innstråling (kwh/m2) Solenergi på Agder? 8 Daglig solinnstråling (kwh) mottatt per kvadratmeter horisontal flate, som funksjon av måned (gjennomsnittsverdier for årene , kilde NASA) Tromsø Oslo Kristiansand Berlin Munchen Roma Kairo Måned NASA Surface meteorology and Solar Energy: Interannual Variability,

6 Potensialet for solstrøm PVGIS, European Commission Joint Research Centre Årlig total innstråling på en optimalt vinklet PV modul: Sør-Norge ca 1100 kwh/m 2 Sør-Spania ca 2000 kwh/m 2 Årlig total elektrisitet generert av optimalt vinklet PV moduler: Sør-Norge Sør-Spania ca 800 kwh/kw p ca 1500 kwh/kw p

7 Global innstråling 'tilt' (W/m2) Måling av solenergi i Agder UiA Grimstad Eksempler: Global innstråling (målt i vinkelen til PV panelene) en klar vårdag, og en dag med skiftende skydekke Agder Energi Kristiansand Kjøita, August : : : :00

8 Hva karakteriserer «solcelleteknologi på Agder»? Sørlandet som knutepunkt for solar leverandørindustrien Elkem Solar Eltek Saint Gobain Vetro Solar Metallkraft FoU & samfunnsutvikling UiA, Teknova & Agderforskning Kommersielle aktører innen energi og byggnæring Offentlige aktører (kommuner & fylkeskommuner, forskningsfond, etc) VGS og fagskoler, samt frivillige organisasjoner

9 Energy payback time (years) Elkem Solar Krystallinsk silisium Verdensledende produsent av solcellesilisium Elkem Solar s posisjon i verdikjeden: Si-metal Feedstock Ingot Wafer Celle Modul System/ installasjon Elkem Solar Silicon (ESS ) Polysilicon from the Siemens process Energy payback time (EPBT) Comparison - LCA inverter mounting + cabling frame laminate cell ingot/crystal + wafer Si feedstock Monokrystallinsk Multikrystallinsk Siemens Elkem Solar Siemens 2006 ESS % multicrystalline Si modules Schletter on-roof mounting 2500 W inverter from ecoinvent 2.0 performance ratio 0.75 irradiation 1700 kwh/m2/year

10 Saint Gobain Silisiumkarbid (SiC) - Kutting av silisiumskiver for produksjon av solceller - Produksjonsavdelinger i Lillesand og Arendal Bilder fra Wikipedia

11 Vetro Solar Spesialiert glass for solcellemoduler - Hovedkontor FoU i Kristiansand - Produksjonsfasiliteter i Thalheim, Tyskland Bilder fra

12 Eltek Vekselrettere (invertere) for PV anlegg - Utviklingsavdeling i Kristiansand - Internasjonalt ledende teknologi

13 Metallkraft Resirkulering av sagevæske fra kutting av solceller - FoU avdeling i Kristiansand - Produksjonsfasiliteter i Singapore

14 Universitetet i Agder: Utdanning og forskning Utvikling av ny teori og matematiske modeller for solceller Utendørstesting av ulike typer solceller i sørlandsklima Laboratorium for innendørs testing av solceller Forskning på vekselrettere og MPP-trackere Foto: UiA

15 Teknova: Forskning og innovasjon PV Integrasjon Bygg Nett Ytelse til PV-anlegg Testing av moduler Integrasjon mot nett Integrasjon mot bygg Nye typer solceller Spesialiserte felt

16 Kvadraturen Skolesenter: Samarbeid Elkem/UiA & ARC-Aid/VAF/Kenya Testing av solcellepaneler Yrkesfaglig utdanning Solskole i Kenya (

17 Solar Energy Conference Kristiansand

18 EKSEMPLER FoU-prosjekter på Agder

19 Sluttbruk av solcelleteknologi i Norge UiA, Elkem Solar & Norges Forskningsråd, Test stasjon for in situ I-V målinger på ulike typer PV moduler

20 Effekt ved STC (W) Ytelse og nedbrytning av PV moduler Elkem Solar, UiA, Teknova & Norges Forskningsråd, Feltstasjoner i Kenya og India Dokumentere ytelse over tid Vise at Elkem Solar Silicon er minst like bra som konkurrerende matr. Sammenlikne med innendørs laboratorietester Panel 66 Panel Målingens nummer Reference poly silicon solar cells before (left) and after LID + annealing (right). Black color = lowest diffusion length, Red color = maximum diffusion length.

21 Agder Energi Solstrøm på nett Ulike typer solcellepaneler Lokalt utviklede invertere Måling av sol, vind, temp. Måling av spenningskvalitet Internasjonalt samarbeid Performance and Reliability of PV Systems

22 Flere spennende byggeprosjekter i Agder med solceller på taket

23 MARKEDSSITUASJON Status for PV industrien

24 Tøffe økonomiske tider...

25 ...gjør det vanskelig for industrien Markedet flyttet Bakgrunnen for nedstengningen av produksjonen er at solindustriselskapet Rec tidligere denne uken bestemte seg for å legge ned sine siste fabrikker i Norge med 500 ansatte. Dermed har markedet nærmest forsvunnet under grunnen på Saint-Gobains produksjon av silisiumkarbid. Markedet er flyttet til Asia. Vi har noen kunder igjen, men det er små volumer, sier Malteby.

26 The solar shakeout

27 $cent / kwh Samtidig er markedet voksende og prisene fallende... Major PV Country Markets (GW) Kostnadsutvikling for PV moduler (kilde: Solarbuzz) 40 Kostnadsutvikling for PV anlegg (kilde: Solarbuzz) Residential Commercial Industrial aug.10 nov.10 feb.11 jun.11 sep.11 des.11

28 PV vekst i Danmark

29 Muligheter for Agder?

30 Økt bruk av solenergi med Agder som foregangsregion Tilrettelegge for økt bruk av solenergi i norske bygg med pilotprosjekter i Aust- og Vest-Agder. Utprøving av tekniske løsninger, forretningsmodeller og brukerrettede metoder, som grunnlag for videre utbredning i Norge. Samarbeid med offentlige og private aktører, forsknings- og utdanningsmiljø på Agder.

31 Bygningsintegrerte løsninger

32 PV integrasjon mot smarte nett

33 Stort potensiale for PV løsninger i utviklingsland Gjennomsnittlig solinnstråling Skydekke data fra værsatelitter (Loster, 2006) : Scatec Solar and Norfund to build solar power in South Africa Norfund invests up to NOK 190 million 3 projects, total 190 MW 20 year Power Purchase Agreement with South African electricity company, Eskom Prosentandel av befolkningen som lever under fattigdomsgrensen

34 En verden i stadig forandring......hvor samspill er nøkkelen!

35 Takk for oppmerksomheten