Energien kommer fra sola Sola som energikilde. Espen Olsen Førsteamanuensis, dr. ing. Institutt for matematiske realfag og teknologi - IMT

Transkript

1 Energien kommer fra sola Sola som energikilde Espen Olsen Førsteamanuensis, dr. ing. Institutt for matematiske realfag og teknologi - IMT

2 Momenter i denne presentasjonen Sola som energikilde - hva er solenergi? Innstrålt effekt og energi - irradianse Utstrålt effekt og energi albedo Hvordan er forholdene i Norge og Europa Teknologier for utnyttelse av solenergi

3 Sola som energikilde Utstrålt effekt: W

4 Former for solenergi Fersk solenergi wordpress.com

5 Former for solenergi Gammel solenergi Vind monsterguide.net hop2wilson.wikispaces.com Biomasse Bølger csulb.edu Vannkraft Vandringsmannen

6 Former for solenergi Veldig gammel solenergi Kull wikimedia mexicovacationtravels Olje og fossil metangass

7 Variasjon med tid Jordskiven mottar effekt fra sola - solkonstanten Solkonstantens gjennomsnitt: 1353 W/m 2 Jorda har elliptisk bane rundt sola

8 Hva skjer i sola?

9 Solas struktur B. Sørensen "Renewable energy" Utstrålt spekter tilsvarende ~ T = 6000K

10 Solas spektrum mottatt av jordskiven

11 Stråling på jordas overflate

12 Tap gjennom atmosfæren θ AM: Air Mass AM = 1 cosθ AM1.0 tilsvarer innstrålt vinkel 0 (sola står rett opp) AM1.5 tilsvarer innstrålt vinkel 48.2 Standard: AM1.5, 1000W/m 2 et gjennomsnitt for verden over et år

13 Albedo Forhold reflektert/innfallende stråling NASA

14 Innstrålt energi kwh/m 2 år Murdoch Univ.

15 Årlig innstrålt solenergi i Europa

16 Typer solinnstråling direkte og diffus Ås Juni skyfritt virkelig gjennomsnitt, justert for skydekke diffust, spredt i atmosfære Ås Mars

17 Month Innstrålt energi for Ås pr måned Irradiation at fixed inclination: (kwh/m 2 /day) 0 40 Optimal inclination ( ) Jan Feb Mar Apr May Jun Ås: 1039kWh/m 2 årlig Jul Aug Sør-Europa: ca 1700 kwh/m 2 årlig Sep Oct Nov Sahara (max): ca 2500 kwh/m 2 årlig Dec Per year: kwh/m 2

18 Solenergi høstes inn i to hovedformer Termisk solenergi (varme) Passive metoder Bygningskonstruksjon/detaljer Aktive metoder Solfangere lav/høytemperatur Elektrisk solenergi Solceller - PV (Photovoltaics) Elektrisitet konvertert fra termisk solenergi i store kraftverk

19 Passiv innfanging av solenergi kortbølget innstråling fra sola langbølget varmestråling fra vegger langbølget varmestråling fra vegger

20 Aktiv høsting av solvarme Solvarmeanlegg 1. Solfanger 2. Varmelager 3. Distribusjonssystem Effektivitet 40-75% I praksis kwh/m 2 år i Norge Energipris: Svært varierende southface.org

21 Elektrisk solenergi Solceller Effektivitet 5-20% Energikostnad: 0.98 kr/kwh (jan. 2010) i solrike strøk (USA, Afrika) Transport: Elektriske ledninger Lagring: Batterier eller strømnett

22 Elektrisk solenergi Solvarmekraftverk Speil - fokuspunkt PS10, Andalucia Spania Wikipedia Dampturbin Kostnad: 0.10 /kwh (2010) Målsetting: 0.05 /W p (2020) Energieffektivitet ~3% over areal

23 Hva vi har vært gjennom: Solen som energikilde Innstrålt effekt og energi - irradianse Forholdene i Norge og Europa Teknologier for utnyttelse av solenergi Solenergi kommer snart også til deg! Utnyttelse av solenergi er ved siden av enøk, trolig de mest miljøvennlige av de eksisterende energiteknologiene. Behovet for energi til drift er lite, og anleggene gir heller ikke skadelige utslipp. NOU 1998:11

24 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Alsema, de Wild-Scholten and Fthenakis,