Solenergi i teori og praksis

Avdeling for teknologiske fag Bachelorutdanningen RAPPORT FRA 1. SEMESTERS PROSJEKT HØSTEN 2010 PRG106 prosjektmetodikk med IKT verktøy F1-15-10 Solenergi i teori og praksis Avdeling for teknologiske fag Adresse: Pb 203, 3901 Porsgrunn, telefon 35 02 62 00, www.hit.no/tf Bachelorutdanning - Masterutdanning Ph.D. utdanning

Avdeling for teknologiske fag Bachelorutdanningen RAPPORT FRA 1. SEMESTERS PROSJEKT HØSTEN 2010 Emne: PRG106 Tittel: Solenergi i teori og praksis Prosjektgruppe: F1-15-10 Tilgjengelighet: Åpen Gruppedeltakere: Jon Erik Trommedalen Hanne Torkaas Katrine Romme Kristina Stortuen Vegard Aase Sollid Hovedveileder: Biveileder: Øyvind Johansen Ole Melteig Godkjent for arkivering: Sammendrag: Solcellepaneler er kompliserte. I rapporten er veien fra silisium til wafere beskrevet. For å produsere solcellene trengs bl.a. silisium og metall, som ikke produseres uten forurensning. En annen metode som benyttes, er speil/linser som konsentrerer sollyset på et lite solcellepanel. Tynnfilmsolceller blir mer og mer utbredt. Denne typen solceller er bøyelige, lette og billigere enn waferplater, men effekten er lavere. Likevel ser det ut til at dette kommer til å bli løsningen i fremtiden. Solen produserer nok energi i løpet av en halvtime til å kunne dekke jordas elektriske energiforbruk for et helt år, men teknologien har ikke kommet langt nok til å utnytte dette fullt ut. I Norge kan man også dra nytte av solen til å utvikle energi. Solfangere kan benyttes hele året. Våre nærmeste naboer er flinkere til å utnytte solenergien enn oss nordmenn, til tross for at landene ligger geografisk ganske likt. Sverige har i flere år hatt statlige bidrag til solvarmeanlegg. Høsten 2008 startet Enova med å støtte anlegg med opptil 20 % av investeringskostnadene. Samtlige av de politiske partiene på Stortinget ønsker en satsning på fornybar energi. I Østfold finnes det et nytt miljøfokusert vitensenter, og i Narvik er det bygd fire laboratorier som skal jobbe med fremtidens solceller. Gruppen skulle planlegge et solcelleanlegg på Svenner fyr. Resultatene fra denne oppgaven viser at vindenergi er mer lønnsomt, og gir mer utbytte enn solenergi. Høgskolen tar ikke ansvar for denne studentrapportens resultater og konklusjoner Avdeling for teknologiske fag

Forord FORORD Gruppa som har utledet rapporten består av fem 1.klassestudenter på Maskiningeniør linja ved Høgskolen i Telemark. Dette er 1. Semesters prosjekt, som går innunder faget prosjektmetodikk. Leseren trenger ingen spesielle forkunnskaper for å lese og forstå rapporten, men generell forståelse rundt solkraft anbefales. Gruppen vil også takke REC for informasjon og et godt samarbeide. Forsidebildet er hentet fra en presentasjon som REC holdt for gruppen. Dataverktøy som er brukt: Word Excel Det er ikke nødvendig å ha spesielle kunnskaper til disse dataverktøyene for å bruke rapporten. Gruppens medlemmer: Porsgrunn 17.11.2010 Jon Erik Trommedalen Hanne Torkaas Vegard Sollid Kristina Stortuen Katrine Romme F1-1510 2

Nomenklaturliste NOMENKLATURLISTE Arkitektonisk Fotoelektrisk effekt μm Solcellepaneleffektivitet Substrat Wafer - Stilart eller utforming av bygning - Omvandling av sollys til elektrisitet - Uttales my meter. μm er mikro meter, dvs. 10-6 m(1 milliondel) - Andel av energien i sollys som omdannes til energi - Underlag - Tynn plate av silisium. Hver plate har en tykkelse på 180 μm. F1-1510 3

Innholdsfortegnelse INNHOLDSFORTEGNELSE Forord... 2 Nomenklaturliste... 3 Innholdsfortegnelse... 4 1 Innledning... 5 2 Sol til energi... 6 2.1 Historie... 6 2.2 Elektrisitet fra solenergi... 6 2.3 Produksjonsprosessen... 7 2.4 Hva skjer i en solcelle?... 9 3 Bruksområder for solenergi... 11 3.1 Solgadgets... 15 4 Solenergi i Norge nå og i fremtiden... 17 4.1 Energi i Norge... 17 4.2 Solcellepanel og solfangere... 19 5 Teknologisk og økonomiskstatus for solvarmeteknologi... 21 5.1 Utbredelse av solvarmeanlegg... 22 6 Fremtidens solceller... 24 6.1 Fornybar energi... 24 7 Miljø og politikk... 25 7.1 Fornybar energi... 25 7.2 Globale solenergiresurser... 27 7.3 Forbedringspotensiale ved bruk av solenergi... 28 7.4 Politikk... 28 8 Solcellepakke til Svenner fyr... 32 9 Oppsummering... 35 Referanser... 36 F1-1510 4

1 Innledning 1 INNLEDNING Prosjektrapporten inneholder en beskrivelse av solenergi i teori og praksis. Oppgaven er: Prosjektet skal gi svar på hvilket bidrag solenergi gir til det norske energibildet i dag og i fremtiden. Politikk, miljø og tekniske løsninger er sentrale emner. Et lite solcelleanlegg skal beregnes på et spesifikt sted på grunnlag av energibehov og værdata. Gruppa har valgt å begrense oppgaven til å omhandle Norge, og underveis sammenlikne med Nordiske land (Sverige og Danmark). Hovedvekten er lagt på solcellepanel og solvarmere. Målet med prosjektet er å øke innsikten i Norges bruk av sol som energi og hvilke planer som er lagt for framtida. For å oppnå målene har gruppa tatt i bruk mange forskjellige kilder. I tillegg til internett, har gruppa også fått informasjon fra et besøk på REC der de lager wafere. Til framføringen skal Power Point brukes, og Word som skriveprogram. Microsoft Visio og Project blir brukt til å lage prosjektoppstilling og framdriftsplan/gantt-diagram. Det refereres til arbeidet som blir gjort av gruppa F1-14-10 Vindkraft som har fått en ganske lik oppgave, men med vindenergi som energikilde. Rapporten; Solenergi for varmeformål snart lønnsomt? som ble skrevet av KanEnergi i 2008 er en annen referanse. Gruppa tar også i bruk informasjon vi fikk av REC. Informasjonen finnes på en Power Point presentasjon. Oppgaven omfatter i grove trekk disse temaene: Kapittel 1: Innledning Kapittel 2: Oppbygging av solcellepaneler fra silisium til wafere. Hvordan virker et solcellepanel? Kapittel 3: Forskjellige bruksområder i industrien og i hverdagen. Andre måter å utnytte sol som energikilde Kapittel 4: Hvilke typer solenergi brukes i Norge? Kapittel 5: Støtte til bygging av solanlegg. Ferdige prosjekter Kapittel 6: Framtidas solceller. Nye og framtidsrettede prosjekter Kapittel 7: Miljøspørsmål og politiske standpunkt Kapittel 8: Solcellepakke til Svenner fyr. Kostnad for 13 lyspunkter og en varmepumpe skal drives ved hjelp av solenergi Kapittel 9: Oppsummering F1-1510 5

2 Sol til energi 2 SOL TIL ENERGI 2.1 Historie I 1939 klarte man å utvikle energi av solstråler for første gang. Personen som utviklet en metode til å gjøre dette, het Alexandre Edmond Becquerel. Han var faren til Antonie Henri Bequerel som oppfant geigermåleren. Alexandre observerte den foto-elektriske effekten i et eksperiment, som bestod av en elektrode i en strømførende løsning som ble utsatt for lys. Frem til nå har ikke solcellepaneler vært en veldig attraktiv kilde for energi, på grunn av liten effektivitet. Ettersom teknologien går fremover og folk blir mer miljøbevisste, vil vi fortsette å utvikle rimeligere og mer effektive metoder for å fange opp solenergien. Forskerne tror at dette kommer til å bli en av de ledende energiutvinningsmetodene i fremtiden. Dette er fordi sollys er gratis. Lagringsmediene for energi blir mindre og kapasiteten øker. Men vi ser for oss at etter et par teknologirevolusjoner vil solcelleteknologien få et nytt marked å utvide seg på. Et marked som peker mer i retning av personlige, mobile ladeløsninger. Slik energimarkedet er i dag, er det lagt veldig mye vekt på det som lager mest energi per krone betalt. Med andre ord blir det som er miljøvennlig og mindre effektivt nedprioritert til fordel for kappløpet om mer penger. [1] Figur 2.1 Alexandre Edmond Becquerel. 2.2 Elektrisitet fra solenergi Det som skjer når en får solstråling til å bli elektrisk energi kalles den fotovoltaiske effekt. Det har blitt funnet opp mange produkter som blir drevet av sollys. De mest kjente produktene er nok kalkulatorer og klokker. Solceller blir også brukt på en del hytter i den norske fjellheimen. Her blir energien lagret i batterier. Energien kan også bli lagret som hydrogen, som da kan brukes på et senere tidspunkt. Dette er fortsatt på prøvestadiet og vil nok være en av de store gjennombruddene innen energilagring. F1-1510 6

2 Sol til energi 2.3 Produksjonsprosessen Waferplatene som solcellepanelene er bygget opp av blir laget av silisium. Det er flere metoder å utvinne silisium på. En metode er JRS prosessen. Denne er veldig lik den metoden som REC benytter seg av. Denne prosessen er oppkalt etter førsteamanuensis Jan Reidar Stubergh ved Høgskolen i Oslo.[2] Han står for forskningen av en ny måte å produsere ren silisium på med mindre energibehov. Denne prosessen trenger mye mindre energi enn noen av de andre prosessene (20-30 kwt pr kg silisium), som f.eks. Siemensprosessen som har et energibehov på 125-180 kwt pr kg med silisium som blir produsert. Siemensprosessen skaper også mye skarpere silisium stykker og har derved en større sjans til at det skjer feil i produksjons prossesen. Siemens reactor FBR (JRS) Polysilicon rods Electrical Electrical contact Cooling Cooling medium Reactor inletre Reactor outlet Figur 2.2 Reaktorer som blir brukt i produksjonen av silisium silisium F1-1510 7

2 Sol til energi Produksjonen av silisium begynner i et bergverk. Der blir kvarts (SiO 2 ) og feltspat (NaAISi 3 O 8 ) hentet ut, som har navnene kvartsitt og hydrotermalt kvarts. Der blir det grovknust og sortert. Kvartsen har en renhet på hele 97-98 % SiO 2. Etter dette blir det videresendt til sortering. Der skal ikke steinen være mer en 10-150 mm store. Vi har da et produkt som er av kvarts og karbon, og den videre prosessen er da å fjerne karbonet. Dette er da en prosess som trenger mye kraft og har stort varmebehov. Dette må da rengjøres for å få bort karbonet og da får man metalkirurgisk silisium (si). Når steinen blir varmet opp til ca. 1000 o C blir det ført strøm gjennom den og da får den en renhet på 99,99 %. Renere er det nesten ikke mulig å få i henhold til REC. Det rene silisiumet som nå sitter på elektrostavene blir knust til pulver og tilsatt en syre for å få en enda høyere renhet. Syren blir vasket bort og silisiumpulveret blir smeltet ved ca. 1500 0 C og da krystallisert. Urent slagg blir tatt bort for å ikke lage forurensing. Det er her de store fabrikkene kommer inn, som for eksempel REC. Denne operasjonen blir Figur 2.3 Silisiumråmaterialet Figur 2.4 Silisiumblokk gjennomført på fabrikken. I tillegg til å tilsette ny, ren silisium blir også restene fra tidligere støpte blokker tilsatt. Dette er en måte å resirkulere silisiumet på. Silisiumet blir nå støpt i store blokker. Blokkene blir så sendt til nedkjøling. Der vil multikrystallisert silisium bli dannet. Dette skaper det mønsteret som en vil se på solceller. Blokkene blir kontrollert og ført videre til saging. I sagen vil en få 16 mindre blokker på 10 x 10 cm og 25 cm høyde. Som vist i figur 2.5. Figur 2.5 Oppkuttede blokker Videre blir de oppkuttede blokkene sendt til roboter som kutter dem opp på nytt til tynne plater som blir kalt waferplater. Disse platene har en tykkelse på 180 μm. De blir da sendt videre til polering og rengjøring for å få et ferdig produkt. Rengjøringen skjer med såpe vann og ved behov med melkesyre. Videre går panelene til pakking, for så og sendes til andre produsenter som setter dem sammen til et ferdig produkt.[1] Figur 2.6 Waferkutter F1-1510 8

2 Sol til energi Figur 2.7 Solcellekraftverk 2.4 Hva skjer i en solcelle? Som vi vet lager man solcellene av et materiale som heter silisium. Grunnen til at vi gjør det er fordi det er et materiale som frigjør elektroner når det kommer sollys på det. For å forstå hvordan det blir strøm, må man se litt på noe som kalles halvledere. I silisiumet er atomene satt sammen som en krystall. Silisium-atomet har fire elektroner i det ytre skallet. De danner da en perfekt elektronparbinding med de fire naboatomene. I silisium er det ikke noen frie elektroner som kan gjøre at strøm kan ledes gjennom, men det er det i metaller. Derfor kaller man ren silisium en isolator. En kan få silisiumkrystallene til å lede elektrisitet ved å tilføre andre type stoffer. Figur 2.8 Figur av et silisium-atom Måten man gjør det på kalles å dope krystallen. F1-1510 9

2 Sol til energi Når en doper med fosforatomer som har fem elektroner i ytre skall, har man et elektron til overs som ikke får plass i krystallformasjonene. Da vil dette gjøre det mulig å føre strøm gjennom silisiumkrystallen selv om denne egentlig ikke er strømførende. Siden den ikke er strømførende blir den da kalt n-type (n står for negativ). Man doper andre silisiumkrystaller med et stoff som heter bor. Bor har tre atomer i det ytterste skallet og har derfor plass til flere elektroner. Selv om det er nøytralt er det ledige hull i dem, og denne delen kalles for p-type (positiv). I en solcelle er det lagt en n-type krystall og en p-type krystall oppå hverandre. I det de møter hverandre vil det skje en reaksjon, som vil gjøre det mulig for de negative ladningene å gå fra p- siden og flytte seg over til n-siden. Etter en stund vil det ikke være plass til flere, og en vil da få noe som blir kalt et sperresjikt som forhindrer at flere negative elektroner kommer over. En kan tenke seg en oppoverbakke, elektrodene kommer nedover men ikke opp bakken til p-siden. I et solcellepanel vil dette bli kalt en halvleder. Når sterkt sollys treffer cellene befris noen elektroner og når vi da kobler dette til en strømkrets vil det komme strøm gjennom denne. Dette har navnet fotovoltaisk effekt. Elektronene fra p-siden kan kun gå mot n-siden som igjen vil gå inn i den elektriske ledningen som er koblet til en strømenhet, og videre tilbake til p-siden av solcellepanelet. Med denne prosessen vil man få strøm ut av panelet som kan benyttes til andre ting. Som for eksempel lys. [2] Figur 2.9 Forklaring på hvordan en solcelle virker F1-1510 10

3 Bruksområder for solenergi 3 BRUKSOMRÅDER FOR SOLENERGI Passiv solvarme Passiv solvarme baserer seg på å slippe solvarmen inn i huset. I Norge i dag er det passiv solvarme (figur 3.1) som er den formen for solenergi som blir mest brukt. Passiv solvarme bidrar i dag med 3-4 TWt i den norske bygningsmassen. Dette tilsvarer mellom 10-15 % av oppvarmingsbehovet. Drivhus og vinterhager utnytter prinsippet med passiv solvarme for fullt. Potensialet for å utnytte passiv solvarme i større grad i vanlige Figur 3.1 Passiv solvarme-rom hjem er stort. Valg av bygningsmaterialer, bygningens beliggenhet i terrenget og dens arkitektoniske utforming kan gi en betydelig reduksjon i oppvarmingsbehovet. [4] Aktiv solvarme Aktiv solvarme bruker et anlegg som består av en solfanger (figur 3.2), varmelager og et distribusjonssystem. Solfangeren er som regel en svart plate som absorberer varmen fra sollyset. Varmen blir transportert vekk ved hjelp av væske, og kan bli brukt til romoppvarming eller oppvarming av tappevann. Varmen kan også lagres til senere bruk. [4] Figur 3.2 Aktiv solvarme på tak F1-1510 11

3 Bruksområder for solenergi Solceller Tynnfilm-solceller er supertynne solcellepaneler(figur 3.3), der det aktive laget som produserer elektrisitet kun er tre mikrometer tykt. Den lave vekten gjør panelene lettere å transportere, installere og vedlikeholde. Figur 3.3 Tynnfilm solcelle Tynnfilm-solceller blir produsert gjennom en prosess der metallene kobber, indium, gallium og selen (CIGS) legges på en fleksibel plastfolie, som deretter innkapsles i et beskyttende materiale. Resultatet er solceller som kan bøyes, rulles eller legges på krumme flater i tillegg til de tradisjonelle bruksområdene for solceller. Det kan for eksempel rulles ut på tak i stedet for takpapp. Dette gjør at tynnfilm trolig vil få et bredt bruksområde i fremtiden. Fordelen med tynnfilm er at det gjerne er billig å produsere og man bruker lite materiale i forhold til waferbaserte solceller. Ulempen er at effektiviteten jevnt over er dårligere, og at man gjerne bruker mer eksotiske materialer. Tynnfilmsolceller som er deponert på et fleksibelt substrat er bøyelige, og det muliggjør integrasjon av solcellene i tekstiler o.l. Typisk solcellepaneleffektivitet er på ca. 8-12 %. [4], [5] I konsentrerende fotovoltaiske systemer (CPV) konsentreres sollyset ved hjelp av linser eller speil ned på en liten veldig effektiv solcelle(figur 3.4). Dette har to store fordeler: For det første vil man anvende et mye mindre areal med de kostbare solcellene. For det andre vil faktisk effektiviteten i solcellen øke med konsentrasjonsfaktor (opp til et visst punkt). Effektivitet til solcellene kan komme opp i overkant av Figur 3.4 Konsentrerende fotovoltaisk 40 %. Dette er vist i laboratoriet ved å kombinere tre system eller flere lag av solceller som hver virker effektivt i sin del av solspekteret. Ulempen med CPV er at en kun utnytter den direkte solinnstrålingen, og derfor fungerer slike anlegg best i ørkenstrøk og områder der det er lite skyer eller fuktighet i luften. I tillegg er installasjonen av slike anlegg veldig omfattende, da de hele tiden er nødt til å peke direkte på solen. Dette øker imidlertid utbyttet fra solcellen. Ved høy konsentrasjonsfaktor F1-1510 12

3 Bruksområder for solenergi vil man også trenge kjøling av solcellen for å unngå overoppheting som vil redusere effektivitet. Paneleffektiviteten ligger rundt 20-40 %. [4] Konsentrerende systemer For å produsere elektrisitet direkte fra solenergi er det konsentrerende systemer som har den beste effektiviteten i global sammenheng, og denne typen anlegg krever også mindre landareal per elektrisk enhet produsert. Termisk-elektrisk bruk av solenergi omvandler solstrålene til varme via solfangere. Disse systemene tar vanligvis i bruk varmebaserte maskiner for å omvandle den termiske energien til mekanisk energi, og deretter til strøm ved hjelp av en generator. [4] Figur 3.5 Soltårn der sollys blir Typiske varmemaskiner som benyttes i konsentrert ved hjelp av speil for å konsentrerende solenergisystemer er Brayton varme opp væske gassturbin, Rankine dampturbin og Stirling motorer. I et kombinert system for varme og elektrisitet (Combined Heat and Power) benyttes også avfallsproduktet fra elektrisitetsomvandlingsprosessen, for eksempel til fjernvarme. Den geometriske konsentrasjonsevnen er definert som forholdet mellom hele innfangningsarealet til solfangeren, og arealet av selve absorbatoren eller mottakeren. [4] Konsentrerende systemer kan deles inn i to hovedkategorier, avhengig av konsentrasjonsnivået. Den første kategorien er lav-konsentrasjon systemer. Disse kan utnytte både den diffuse og den direkte innkommende solinnstrålingen. Disse systemene står vanligvis fastmontert. Den andre kategorien er Figur 3.6 Solspeil der speil konsentrerer sollyset til rør som transporterer oppvarmet væske medium-til høy-konsentrasjon systemer. Disse har et høyere effektutbytte enn lav-konsentrasjons systemene, men de utnytter kun den direkte andelen av solinnstrålingen og er derfor avhengige av å følge F1-1510 13

3 Bruksområder for solenergi solens bevegelse hele tiden. Konsentrasjonen av solinnstrålingen skjer ved hjelp av speil og optiske linser. Ved høyere konsentrasjon blir kraftproduksjon høyere. Fordelene med konsentrerende systemer er ulike for termisk og fotovoltaiske anvendelser. Hvis du bruker termiske systemer er høy konsentrasjon nødvendig for å kjøre varmemaskiner effektivt. Også fordi termisk tap fra en absorbator er proporsjonalt med absorbatorens areal, vil det å konsentrere lyset inn på et mindre areal redusere det termiske tapet og dermed øke effektiviteten. [4] I et fotovoltaisk system vil det å øke konsentrasjonen redusere det nødvendige areal av dyre solceller per elektrisk enhet produsert. Fordi speil kan produseres til en lavere kostnad per anvendt areal enn effektive absorbatorer for solinnstråling betyr dette at kostnadene per energienhet kan reduseres ved å øke konsentrasjonen i systemet. [4] Annen solteknologi Andre former for solteknologi bruker solkokere, som er spesielt egnet for bruk i utviklingsland. Soldammer for langtidslagring av varme (figur 3.7) eller solseil i verdensrommet. Uppdraft tårn bruker egenskapene til varm luft som stiger, men krever stort landareal for å bli effektivt (figur 3.8). Fiberoptiske ledninger kan bli brukt til å føre dagslys inn i bygninger. [4] Figur 3.7 Soldam Figur 3.8 Uppdraft tårn F1-1510 14

3 Bruksområder for solenergi 3.1 Solgadgets Her er det listet opp noen annonseutklipp av solgadgets. Med solceller på tur Med denne universelle solcelleladeren kan du lade de fleste duppeditter. Vi omgir oss ikke akkurat med færre elektroniske og strømforbrukende duppeditter en tidligere. Faktum er vel at de fleste av oss er oppsatt med både mobiltelefon, mp3-spiller, bærbare pc-er og annet mobilt underholdningsutstyr i den mobile grunnutrustningen. Solcelledrevne batteriladere er i og for seg intet nytt under solen, men den universelle solcelleladeren fra usb.brando.com.hk later til å være mer brukervennlig og fleksibel enn de fleste. Den veier ikke mer enn 240 gram og måler 137x79x24mm (BxDxH). Laderen har et vel av tilkoblingsmuligheter for strømsultent utstyr, deriblant USB-inngang. Skulle mot formodning sommersolen glimre med sitt fravær, eller strømbehovet melder seg etter at du har trukket innendørs etter en lang strandøkt i stekende sol, er det bare å koble laderen til strømnettet, være seg om det er 100V eller 240V som gjelder. Vi understreker at vi ikke selv har testet det vesle ladervidunderet, men en plass på sommerens "vil ha-liste" har den definitivt fått. [6] Figur 3.9 Sollader Badedrakt med strømforsyning F1-1510 15

3 Bruksområder for solenergi I sommer behøver du ikke være redd for at mobilen eller mp3-spilleren skal gå tom for strøm når du er på stranda. Undertøysprodusenten Triumph har laget en badedrakt med integrert solcellepanel som kan generere fire Watt under gode solforhold. Det skulle gi nok strøm til å lade opp konsumentelektronikk, som for eksempel en mobiltelefon eller musikkspiller. Badedrakten er utviklet i samarbeid med det tyske selskapet Conergy, som har lang erfaring med solenergi og ble vist frem under America s Cup i Valencia som en del av Triumphs 2007- kolleksjon. Ifølge Gizmodo.com er det ikke første gang noen har laget en prototyp på badedrakter med solcellepanel, men Triumph er det første selskapet som faktisk sender et slikt produkt ut i butikkene. Nå er det bare å håpe på at herligheten dukker opp i tide til badesesongen. [7] Figur 3.10 Badedrakt med solceller F1-1510 16

4 Solenergi i Norge nå og i fremtiden 4 SOLENERGI I NORGE NÅ OG I FREMTIDEN 4.1 Energi i Norge Norge mottar årlig en energimengde tilsvarende 1700 ganger vårt innenlandske energiforbruk fra sola. Om man hadde klart å utnytte 1 promille av den solenergien jorda mottar, så ville det blitt mer enn nok energi til å dekke vårt energibehov.[7] Over 2 / 3 deler av energiforbruket i boliger og Figur 4.1 Årlig solinnstråling og behov for tappevann og oppvarming næringsbygg går til varmtvann og oppvarming. Hus og andre bygninger mottar 3 4 TWt nyttig varme per år av passiv solvarme. Det vil si den varmen fra sola som varmer huset når den skinner inn gjennom vinduene. Dette tilsvarer 10 15 % av oppvarmingsbehovet og ville koste 2 milliarder kroner med dagens energipriser! Et aktivt solvarmeanlegg kan dekke 30 % av varmebehovet til en bolig.[8] I Norge er det stor variasjon i solinnstrålingen gjennom året(se figur 4.1). Men som man skjønner og vet, er det store forskjeller mellom nord og sør. Årlig solinnstråling i Norge varierer fra rundt 700 kwt/m 2 i nord til 1100 kwt/m 2 i sør. Forholdene er derfor mest gunstige i Sør- Norge til bruk av solvarme(se figur 4.2).[8] Figur 1 viser oss sammenhengen mellom solinnstråling og energibehovet til tappevann og oppvarming gjennom et år. Solenergi til bruk av romoppvarming har lite potensial. Behovet for tappevann holder seg derimot stabilt gjennom hele året, så utnyttelse av solvarme vil fungere bra. [7] I forhold til ekvator er dette bare 30 50 % av solinnstrålinga. I Norge varierer solinnstrålinga fra 8.5 kwt/m 2 på sommeren når det er skyfritt til 0.02 kwt/m 2 en vinterdag det er overskyet. Dette betyr at det må jobbes godt for å utnytte den solinnstrålingen vi mottar. [8] F1-1510 17

4 Solenergi i Norge nå og i fremtiden Figur 4.2 Årlig solinnstråling i Norge F1-1510 18

4 Solenergi i Norge nå og i fremtiden 4.2 Solcellepanel og solfangere Oftest blir solenergien omdannet til elektrisk energi eller varme. Solfangere og solceller bruker solenergien på hver sin måte. Solfangere brukes til oppvarming av vann, mens solcellene brukes til å produsere elektrisk strøm. I Norge er nok solvarme det mest effektive til vann- og boligoppvarming. Ettersom solinnstrålingen er ganske lav og utgiftene enda er nokså store, blir dette dyrere enn nettstrøm. Et solfangeranlegg kan dekke 50-70 % av varmtvannsforbruket, og 20-30 % av oppvarmingsbehovet på årsbasis i en norsk gjennomsnittsbolig. [7], [8] Når det gjelder romoppvarming, er utbyttet fra solenergien størst om våren og høsten. Da er solinnstrålingen fortsatt ganske god og det er et visst oppvarmingsbehov. Solfangere er også interessant for nordmenn som bor langt nord i Norge. Det er på grunn av at anlegget ikke trenger så kraftige solstråler som et solcellepanel behøver for å lage energi.[8] Svenskene har 13 ganger og danskene 28 ganger så mye solvarmere som oss. Det viser at vi er dårlige på å utnytte solvarmen ettersom landene ligger geografisk ganske likt i forhold til hverandre. [9] I Sverige har det i flere år vært statlige bidrag til solvarmeanlegg.[7] Solceller derimot er lite aktuelt over hele Norge, bortsett fra kanskje på hytter og liknende steder der energibehovet ikke er så stort. Bruk av solvarme som et tillegg til energiforsyningen finner man lite av i Norge, også sammenliknet med andre land i Norden som Danmark og Sverige. Det har vært mye på grunn av manglende støtteordninger for å etablere solvarmeanlegg.[7] De siste årene har dette gått framover. Fra høsten 2008 begynte Enova å gi støtte til montering av solfangere. De dekker i dag opptil 20 % av investeringskostnadene, med en grense på ti tusen kroner. Til nå har 478 søkt om Figur 4.3 Solfanger plassert på hustak slik støtte, men det er bare 44 som så langt har gjennomført prosjektet sitt og fått utbetalt støtten. En av disse er Siri Øiesvold(se figur 4.3). Til Dagsavisen sier hun: Vi har hatt masse varmt vann, både vår, sommer og høst. Det er helt tydelig at dette virker. Øiesvold har hatt solfanger på taket i to år. Hun forteller at det er mindre varme å hente om vinteren, men er likevel godt fornøyd med solfangeren. Dessverre tilhører Øiesvold mindretallet av de i Norge som har satset på denne typen teknologi for å få oppvarmet vann til huset. [9], [10] F1-1510 19

4 Solenergi i Norge nå og i fremtiden Et problem er at solfangere krever full byggesøknad, fordi dette defineres som fasade-endring. Kommunale gebyrer spiser derfor opp statsstøtten. [10] På verdensbasis, men også i Norge, gjøres en stor innsats for å videreutvikle teknologi som gjør solen til en økonomisk konkurransedyktig energikilde. Norsk solenergiforening arbeider for at myndighetene skal legge til rette for bedre utnytting av solenergiens ressurser i landet vårt. [8] F1-1510 20

5 Teknologisk og økonomiskstatus for solvarmeteknologi 5 TEKNOLOGISK OG ØKONOMISKSTATUS FOR SOLVARMETEKNOLOGI I 2008 ga NVE KanEnergi et oppdrag om å oppsummere den teknologiske og økonomiske statusen for solvarmeteknologien. Her er noen av resultatene de kom frem til: [8] Aktuelle anvendelser Det er mulig å bygge fjernvarmeanlegg som er basert på solvarmeanlegg i stor skala. I Danmark på Ærø kan man finne et av verdens største anlegg, som har en effekt på ca. 13 MWh. Slike anlegg kan også bygges i Norge. Solvarmeanlegg kan kobles til en varmepumpe for å få til systemer med både oppvarming og kjøling. Høy- og korntørker basert på solvarme har hatt et visst gjennomslag i Norge. Det viktigste argumentet for bygging av slike anlegg er økt fórkvalitet. Finansiering og støtteprogrammer i Norge Det finnes ikke et eget nasjonalt program som er utviklet for solvarme. Likevel finnes noen få relevante programmer som inkluderer solenergi. Ingen av dem har energi fra solvarme som hovedfokus, og svært få prosjekter har blitt støttet til nå. Her er noen av dem: [7] Enova I disse dager har de ansvar for å fordele ca 1,6 milliarder kr årlig. 2 / 3 av disse pengene vil gå til midler innen bioenergi, nær-/fjærnvarme, energisparing og energieffektivitet. Her er solvarme inkludert, men man regner med begrensede bevilgninger i de nærmeste årene. Regjeringen har innført en tilskuddsordning for alternativ oppvarming og elektrisitetssparing i husholdninger. Produkter kan som nevnt tidligere støttes med opp til 20 % av kostnadene. Fra august 2008 er også solvarme berettiget til støtte. Denne nye støtteordningen vil kunne føre til at solvarme blir mer konkurransedyktig for norske forbrukere. [7] F1-1510 21

5 Teknologisk og økonomiskstatus for solvarmeteknologi Husbanken, RENENERGI-programmet, Innovasjon Norge, Energi 21, Lokale enøkfond. I visse kommuner, som for eksempel i Oslo, gir kommunens enøketat tilskudd til solvarme og bioenergi. Man kan søke om å få dekt inntil 30 % av investeringskostnadene til solvarmeanlegg. Man kan også søke støtte til varmelager og vannbåren varme.[7] De andre nevnte foreningene støtter utvalgte prosjekter på lik måte, altså med en viss prosent av kostnadene. 5.1 Utbredelse av solvarmeanlegg Solvarmeanlegg er lite utbredt i Norge. Ved årsskiftet 2006-2007 var det beregnet en samlet installert kapasitet på ca 9 MWth. Det kan sammenliknes med våre naboland Danmark og Sverige, der Danmark hadde 287 MWt og Sverige hadde 209 MWt. De to sistnevnte har hatt støtteordninger i mange år.[7] Prosjekteksempler i Norge I Bjørnveien 119 i Oslo er det bygget 8 boliger med utradisjonelle løsninger oppå et underjordisk garasjeanlegg med 16 bilplasser. Boligene har store solcellepaneler på utsiden som kan sees på figur 5.1. Solfangerne dekker 20-25 % av varmebehovet til oppvarming av vann og rom. Solfangerne er levert av Solarnor. [7] Figur 5.1 Bjørnveien 119 Løvåshagen I Løvåshagen utenfor Bergen finnes Norges første flerbolighus med passivhusstandard. 28 av 80 leiligheter har passivhusstandard. Løvåshagen er et samarbeid mellom ByBo AS, Arkitektkontoret ABO AS, Sintef Byggforsk og Husbanken. Hver leilighet har et eget solvarmesystem som varmer Figur 5.2 Løvåshagens passivhus opp vann, badegulv og radiatorvann. Og hver av dem har også 6m 2 med solfangere på taket som er tilkoblet en 200 liters varmtvannstank på badet. Solfangerne kan man se på figur 5.2. [7] F1-1510 22

5 Teknologisk og økonomiskstatus for solvarmeteknologi Det Nye Vitensenteret Det Nye Vitensenteret på Grålum i Østfold blir blant Norges mest energieffektive bygg. Figur 5.3 viser en skisse av bygget. Det skal vise vei i samfunnsutviklingen, og redusere energiforbruket med 40 prosent. Med god isolering, høy byggkvalitet, vindkraft og solkraft skal dette bygget sørge for nyvinning og energisparing. Sentret blir blant annet støttet av Enova. Dette er et av de større passivhusprosjektene i Norge, og vil gi oss verdifull kompetanse. Bygget skal stå ferdig i august 2011. Figur 5.3 Vitensenteret i Østfold Det gjøres spesielle grep for at sentret skal oppnå passivhusstandard, og for å få frem fremtidsrettede miljø- og energiløsninger. Her er noen av dem: Solavskjerming på alle fasader med automatisk styringssystem, solfangere på tak som gir varme til tappevann og solcellevegg i det ene skolelaboratoriet. [11] Bygget blir et forbilde for ny, fremtidsrettet og miljøvennlig byggeskikk. Ved å gjøre senteret tilgjengelig for barn og unge, håper man at de vil få noe ut av grunnverdiene som vitensenteret står for; nemmelig natur, miljø, helse og teknologi. Det er lagt opp til at skoleklasser, hovedsakelig fra 1. til 10. klasse, kan få omvisning og lære om forskjellige temaer. I tillegg blir dette et populærvitenskapelig opplevelsessenter for familier og turister, og en unik møte- og arrangementsarena. [11], [12] F1-1510 23

6 Fremtidens solceller 6 FREMTIDENS SOLCELLER I Narvik bygges det fire nye laboratorier som skal stå klar i april 2010 (se figur 6.1). Her skal framtidas solceller utvikles. Norut Narvik og Innotech Solar (ITS) jobber sammen om å bygge et nytt forskingssenter med fire laboratorier. Laboratoriene skal bygges i etasjen over solcellefabrikken til ITS. Da vil det bli forskning og produksjon under samme tak. [13] Figur 6.1 De nye laboratoriene i Narvik European Solar Thermal Platform har i diagrammene nedenfor beregnet solvarmkostnadene i dag og utsikter mot 2030 som er vist i figur 6.2. Som for IEA forventes en betydelig kostnadsreduksjon på grunn av teknologiutvikling og masseproduksjon. [7] Figur 6.2 Pris i cent per kwt i dag og i 2030 med forskjellige energikilder. 6.1 Fornybar energi Norut Narvik satser på fornybar energi, og forskningsgruppen arbeider med å utvikle silisiumbaserte solceller(se figur 6.3). De jobber med alt fra støping av silisium til solcellemoduler. [14] Forskningen gjøres i samarbeid med både nasjonale og internasjonale bedrifter. I Narvik er det er bygd et kompetansesenter med tanke på å utvikle nye metoder for å produsere solceller, nemmelig PVPT, Photo Voltaic Production Technology. Figur 6.3 Waferpaneler av silisium I løpet av 2009 har Fornybar energi -gruppen, sammen med Materialteknologi -gruppen ved Norut Narvik, begynt på et stort prosjekt innenfor området passivhusteknikk og lavenergibygninger. Gruppen har lang erfaring innen multinasjonale prosjekter. Slike prosjekter er oftest delvis finansiert ved hjelp av norske finansieringsselskap eller EU-fond. [14] F1-1510 24

7 Miljø og politikk 7 MILJØ OG POLITIKK Norges regjering står den dag i dag ved det standpunkt at global oppvarming er menneskeskapt. Tidligere miljøvernminister Knut Arild Hareide uttalte: Trusselen om menneskeskapte klimaendringer er den største globale miljøutfordringen vi i dag står overfor. [15] Forskere over store deler av verden mener det samme om denne saken, selv om ca. 10 % mener at oppvarmingen kommer av naturlige endringer. [15] På verdensbasis er økt satsing på fornybare energiressurser, samt redusert og mer effektiv bruk av fossile brensler til energiformål viktig. Det er avgjørende både for å redusere utslippene av klimagasser og i forhold til å benytte tilgjengelige energiressurser på en mest mulig miljøvennlig måte. Blant de fornybare energikildene har solenergi sin naturlige plass, sammen med energi fra bl.a. biomasse, avfall og vind. [23] 7.1 Fornybar energi Fornybar energi er energiformer som fylles opp like fort som de blir utnyttet. Siden solenergi er en slik energikilde, vil det si at det er svært lønnsomt for miljøet å få utnyttet denne energiformen mer. At dette kan bli en stor strømkilde i framtiden er det ingen tvil om, så lenge det fortsettes å bli forsket på. [17], [18] Det som skaper energien fra solen er en energifrigjørende fusjonsprosess som foregår inne i solen. Her smelter blant annet hydrogen sammen til helium under svært høy temperatur. [23] Figur 7.1 Denne prosessen har forskerne jobbet med over lang tid, for å prøve å kunne kontrollere den samme prosessen på jorden, men fusjonskraftverk er enda bare et håp i fremtiden. F1-1510 25

7 Miljø og politikk Utbytte av solenergien er i dag som sagt liten, men den er der. I dag får vi utbytte av solenergien i form av strøm, når vi bruker solcellepanel eller solfangere. For å utnytte solenergien må det produseres silisium, metall og speil. Dette gjør at det å utnytte solenergi ikke er helt CO 2 -fritt, men likevel mye lønnsommere for miljøet enn olje, kull og gass. Problemet med denne teknologien, er at utbytte av et solcellepanel er svært lavt i forhold til pris og hva man får igjen av strøm. De største problemene med å få fullt utbytte av solenergi i dag, spesielt i Norge, er at solenergien ikke er særlig konsentrert og solcellepanel og solfangere ikke klarer å fange opp nok av energien som solen sender ut. Enda en viktig faktor er at det er få soldager i Norge, spesielt på vinteren, siden vi ligger så langt nord. Og om vi hadde klart å få mer konsentrert solenergi, er lagring av energien også ett problem. Batterier til å lagre dette har for dårlig kapasitet i dag, og å lagre energi for en hel husstand vil være nesten umulig. [23] Mulighetene for å bruke solen som en direkte energikilde er også mulig. Utnytter man den på riktig vis kan det hjelpe til med både lys og varme i hus. Arkitekter kan hjelpe en med dette ved å planlegge om store vinduer eller små vinduer skal bli satt inn. For eksempel i en stue, vil det være store vinduer for å få inn mye lys og varme. På soverommene derimot vil det være små vinduer for å holde lyset ute. [16] F1-1510 26

7 Miljø og politikk 7.2 Globale solenergiresurser Figur 7.2 Figuren gir ett inntrykk av hvor mye solenergi som finnes i forhold til hva vi bruker. De aller fleste energikilder stammer enten direkte eller indirekte fra solen. Den direkte solenergien i Norge i dag er lite utviklet og innenfor politikken er den ikke et bredt emne. Politikerne håper og tror på en større framtid innen solenergi, til og med for Norge. Det vil kreve tid med forskning, men håpet er der og investeringer i anlegg for solcelleproduksjon er et eksempel på vilje til å satse på investeringer i Norge. I Tyskland har staten gått inn for å hjelpe innbyggerne i gang med solpaneler, og går inn med støtte til investeringskostnadene ved kjøp av et slikt anlegg. Dette er en offentlig støtteordning for å hjelpe miljøet, men det kan fort bli dyrt for staten. F1-1510 27

7 Miljø og politikk 7.3 Forbedringspotensiale ved bruk av solenergi Ved bruk av fossilt brennstoff som olje, kull og gass, blir det sluppet ut miljøgifter og stoffer som forurenser naturen, i både større og mindre grad. Det gir katastrofale følger for plante- og dyrearter, og vi finner det i både vann, jordsmonn, luft og vegetasjon. [19] Disse miljøgiftene er stort sett menneskeskapte og kommer av hvordan vi lever det daglige livet, ved blant annet bruk av motoriserte kjøretøy, vedfyring og industri. I tillegg har vi ulykker som gir varige skader til naturen, eller som er tidskrevende og vanskelig å rydde opp. Et tydelig eksempel på dette er blant annet ulykken som hendte utenfor Langesund den 31. juli 2009 da skipet full city gikk på grunn. Opprydningsarbeidet var krevende og det gikk hardt utover sjøfuglene. Det berørte 36 fuglearter og hele 2500 fugler døde ved drukning i oljen som skipet etterlot seg.[19], [20] Ulykker som er mindre synlige er for eksempel nedlagte gruveanlegg, og kvikksølvholdig avfall fra industrien som avgir tungmetall. Dette ender i lakseelver og sjøen, og dermed i fisken vi spiser. [19] Forskere mener også at ozonlaget har blitt svekket på grunn av menneskeskapte utslipp av klorholdige gasser(spesielt klorfluorkarboner, KFK eller freoner, og bromfluorkarboner, haloner). Det svekkede ozonlaget blir ofte omtalt som ozonhullet, som ligger i polarområdet og dannes i månedene september, oktober og november. Faren med et svekket ozonlag er at UVstrålingen blir høyere. Denne type stråling er den som gjør oss brune i solen, men også den som kan brenne huden og dermed føre til helseskader. [21], [22] Ved å få utnyttet solenergien i en høyere grad kan forurensning som dette reduseres, og miljøet kan slippe unna flere av disse skadene. 7.4 Politikk Potensialet for energiuthenting er enormt, selv om det i Norge er forholdsvis dårlige forutsetninger for å utnytte solenergien sammenlignet med mer solrike land. Selv om potensialet er stort, vil teknologi og pris gjøre det nødvendig og også vurdere solenergi opp mot andre fornybare energikilder. F1-1510 28

7 Miljø og politikk De politiske partiene i Norge har alle et avsnitt i sine program som omhandler satsning på fornybar energi og ny fornybar energi. Hvilke typer fornybar energi det skal satses på, og størrelsen på satsningen, er avhengig av tilgjengelig teknologi, fysiske forutsetninger som må ligge til rette og hvilke politiske avtaler man får i stand. Ved en gjennomgang av programmene til de politiske partiene på Stortinget er det vanskelig å lese ut konkret informasjon, ettersom programmene viser hva partiet sier de vil jobbe for men ikke kan si noe om resultatet. Selv om satsningsområdet ikke fremkommer klart er det en åpenbar positiv tendens når samtlige av de politiske partier representert i Stortinget ønsker en satsning på fornybar energi. Avgjørelsen vil også veies opp mot øvrige tiltak som også gir miljøgevinster, som for eksempel energireduksjon, forurensningsreduksjon og politiske virkemidler. I de politiske partienes programmer refereres det til fornybar energi som et generelt begrep, og i noen av programmene nevnes eksempler på dette. De partiene som går lengst i å antyde retningen for fremtiden vedrørende fornybar energi, ser hovedsakelig i retning av vindkraft til lands og til havs, til bølgekraft og tidevannskraft. Solenergien er fortsatt med i vurderingen, sammen med de andre fornybare energikildene, og fremtidens satsningsområder vil påvirkes av hvilke teknologier og metoder forskningen kan drive fremover med tanke på effektutbytte og driftsøkonomi. Norge deltar i en rekke forskningsinitiativ på energiområdet både i Norden og internasjonalt. [2] Den politiske satsingen på alternative og fornybare energikilder kommer til syne blant annet gjennom Statsforetaket Enova som tilbyr en rekke tilskuddsordninger for satsing på alternative og fornybare energikilder. Relatert til solenergi finnes en tilskuddsordning for solfangere, som benyttes til oppvarming av tappevann og eventuelt romoppvarming. Under følger et sitat fra hver av Stortingspartienes program for perioden 2009-2013, vedrørende fornybar energi og solenergi: Arbeiderpartiets program 2009-2013 F1-1510 29

7 Miljø og politikk Norge er en storprodusent av fornybar energi. Samtidig har vi et stort uutnyttet potensial for å øke produksjonen ytterligere, både når det gjelder vannkraft og ny fornybar energi. Vi vil øke satsingen på nye fornybare energikilder og styrke forskningsinnsatsen på ny fornybar energi. KrFs program 2009-2013 Økt energiproduksjon bør i størst mulig grad komme fra fornybare energikilder. I tillegg til vannkraft har vi et stort potensial for produksjon av vindkraft, vi har gode forhold for tidevannskraft og muligheter knyttet til solenergi, saltvannskraft og bølgekraft. FrP Handlingsprogram 2009-2013 Det finnes mange ulike alternativer som kan ha et potensial i vår energiforsyning enten direkte gjennom termisk energi eller via elektrisitetsproduksjon. Noen av disse er bioenergi, bølgekraft, tidevannskraft, hydrogen, jordvarme, solceller, termisk solenergi, vindkraft og vindturbiner til havs. Høyre stortingsvalgprogram 2009-2013 Norge har store ressurser innen fornybar energi, både i form av vannkraft, vindkraft på land og til havs, bølgeenergi, tidevannsenergi og bioenergi. Senterpartiets prinsipprogram 2009-2013 Solenergi kan i framtida spele ei vesentleg større rolle enn i dag. SV Arbeidsprogram 2009-2013 Framtidens energikilder er ny fornybar energi som sol-, vind-, bølge-, tidevanns- og bioenergi og jordvarme. Norge har muligheter til å bli en storprodusent av miljøvennlig energi. Venstre stortingsvalgprogram 2009-2013 F1-1510 30

7 Miljø og politikk Norge har store mengder ubrukte varmeressurser som bør tas i bruk, og potensialet for fornybar strømproduksjon er stort. For å realisere dette trengs mer forskning på og utvikling av fornybare energikilder og klimatilpasset kraftteknologi. Virkemidler som stimulerer til overgang fra fossil energi til fornybar energi, må omfatte alle sektorer. F1-1510 31

8 Solcellepakke til Svenner fyr 8 SOLCELLEPAKKE TIL SVENNER FYR Det skulle designes et solcelleanlegg på Svenner fyr utenfor Stavern. Oppgaveteksten lyder: Boligen som skal forsynes med strøm har 13 lyspunkter som hver er på 10 watt (220 volt lavenergipærer) og en vannpumpe i kjelleren på 220 volt / 150 Watt. Det må også legges inn en omformer fra 12 til 220 volt i beregningen, siden anlegget i huset er 220 volt Tidligere i rapporten under Solenergi i Norge nå, i forhold til våre naboland! ble det vist hvor i landet det er mest kwt/m² per dag (se figur 4.2). Som nevnt er det mest sollys sør i Norge, Svenner fyr ligger langs kysten syd i landet, så her bør det være så optimale forhold som mulig i Norge for å ta i bruk et solcelleanlegg. For å kunne drifte denne fritidsboligen som oppgaven tilsier. Om sommeren gir solen i gjennomsnitt mer en 5,5 KWt/m² pr dag mens om vinteren er det rundt 0,35 KWt/m² pr dag. Siden fritidsboligen ligger langs Vestfolds kystlinje, hvor det er enda mer sol enn på fastlandet, er det som nevnt gode muligheter for å ta i bruk et solcellepanel. [8] Figur 8.1 Svenner fyr. Forslaget som er utredet går ut på å plassere solcellepanelene sydvendt på boligen for å få optimalt med sollys på panelene. Ettersom solen treffer panelene, overføres energien og lagres i batteriene. Selv om det ikke er sol ute, kan man altså bruke strøm i boligen for da utnyttes strømmen som ligger lagret i batteribanken. Gruppen F1 14 10 Vindkraft, ble også tildelt oppgaven om å forsyne boligen på Svenner med strøm, men da ved hjelp av vindkraft. For å ligge likt med gruppen F1 14 10 Vindkraft i planleggingen av strømforsyningen, ble det valgt å regne med 21 lyspunkter. Noe begge gruppene ble enige om under ekskursjonen til Svenner fyr. F1-1510 32

8 Solcellepakke til Svenner fyr LED-pærer blir brukt til lyspunktene fremfor lavenergipærer, for disse trenger kun 1,8 watt per stykk. LED-pærene er mer energibesparende og disse pærene har også lenger levetid enn lavenergipærer. [29] Anlegget trenger da å yte minimum: 21 lyspunkter * 1,8 watt/ per pære = 37,8 Watt + 150 watt vannpumpe = 150 Watt Total effekt = 187,8 Watt Forslaget som ble utredet går da ut på å lage en pakke som inneholder et panel på 80 Watt og et panel på 120 Watt som blir totalt = 200 watt. Solcellepakke med monteringsmateriell Antall /str. Navn Pris 1 stk 120W Panel med veggfeste 8990 1 stk 80W Panel med veggfeste 5990 2 stk 290 At Batterier 6990 1 stk 20 A Styringstavle 2190 50 meter Monteringskabel 2,5mm 990 1 sett Kabler for sammenkobling av batteriene 120 2 meter Kabler mellom batteri og styringstavle 160 Totalpris for solcellepakke = 25430 I denne oversiktstabellen er det tatt med det mest nødvendige som trengs for å montere opp solcelleanlegget. Men det er ikke tatt med i beregningen hva som trengs og hva det vil koste å legge strømnett i hele boligen, det vil si fra styringstavlen og ut til de ulike lyspunktene og vannpumpen. (kilde: Lik som over. S: 69-73) Den totale prisen for å montere solcelleanlegget selv blir da på 25 430 kroner. Gruppen F1 14 10 Vindkraft beregnet et anlegg som har en effekt på 500W og en batteristasjon som har 530 At. Prisen på dette anlegget ble på 27 300kr. F1-1510 33

8 Solcellepakke til Svenner fyr Siden solcelleanlegget kun har en effekt på 200W og koster 25 430 kr, ser man at det er mer lønnsomt å bygge opp et vinkraftanlegg enn et solcelleanlegg. Skulle man bygget et solcelleanlegg på 500W ville prisen blitt på over 49 000 kr. Ut fra de gitte opplysningene er det klart at ett vindkraftanlegg er den mest lønnsomme strømkilden til boligen på Svenner. I tilegg til dette vet vi også ut fra tidligere opplysninger at det er mindre sol om vinteren og det er gjerne da det trengs mest lys. Og vind er tilgjengelig hele året. F1-1510 34

9 Oppsummering 9 OPPSUMMERING I dag er det et fokus på fornybar energi, og sola er vår største energikilde. Det forskes derfor på å utvikle metoder som utnytter energien mer effektivt. Miljømessig er det behov for renere energi som ikke sender ut store mengder CO 2 i atmosfæren. Miljøforskere hevder at dagens klimaproblemer er menneskeskapte, og det blir derfor lagt mye arbeid i å minske miljøskadelige utslipp. Land som Sverige og Danmark har ulike støtteordninger til bruk av ren energi som solceller og solvarmeanlegg. I Norge finnes det ikke like mange støtteordninger, men det gis noe støtte fra organisasjoner som Innovasjon Norge, Enova og Husbanken. Det finnes mange forskjellige metoder for å hente ut energi fra sollys, men mye av denne teknologien er ny og forbedringspotensialet er stort. Dagens virkningsgrad er på rundt 10-40 %. Dette gjelder hovedsakelig land med større tilgang til sollys enn det finnes i Norge. Gruppen skulle også beregne et solcelleanlegg på Svenner fyr utenfor Stavern. Resultatet ble en pakke til rundt 25 500 kr, som vil kunne sikre strømtilgang på solrike dager. Gruppe F1-14-10 Vindkraft beregnet samme pakken, men da ved hjelp av vindenergi. Dette resulterte i en større pakke med tilnærmet samme pris, men med større energiutbytte. Den mest ideelle pakken som passer til Svenner fyr ville være å kombinere solceller og vindkraft. Det er store muligheter for å utnytte solenergien, men mulighetene i Norge er små siden tilgangen på sollys er liten. Derfor blir det i dag nesten bare brukt på fritidsboliger utenfor strømnettet. F1-1510 35

Referanser REFERANSER [1] REC_ Corporate_Presentation_March_2010_WNHversjon_Andre informasjon utlevert av REC etter besøk. [2] Av Jan Reidar Stubergh Kommersiel solkraft mulig i stor målestokk(21.11.2002) http://www.tu.no/nyheter/fagartikler/article18519.ece 25/09/2010 [3] Renatesenteret. Solenergi. Miriam Meling og Reidun Sletten. Lokalisert på verdensveven 16. november 2010: http://www.renatesenteret.no/topaatur/solenergi/doping_av_silisium.html [4] Norsk Solenergiforening. (1999-2010). Om solenergi. Oslo. DigiFix DA. Lokalisert på verdensveven 24. september 2010: http://www.solenergi.no/om-solenergi/teknologi/ [5] Tormod Haugstad. Tynnfilmteknologi. Webdesign & cms: InCreo Teknisk Ukeblad Media AS 2008: Lokalisert på verdensveven 26. oktober 2010: http://energilink.tu.no/leksikon/tynnfilmteknologi.aspx [6] Aftenposten. Med solceller på tur. Lokalisert på verdensveven 17. oktober 2010: http://www.aftenposten.no/forbruker/digital/nyheter/mp3/article1852669.ece 17/10 2010 [7] Iver Gamme (26. april 2007). Badedrakt med strømforsyning. PC World Norge: Lokalisert på verdensveven 17. oktober 2010: http://www.idg.no/pcworld/article52766.ece [8] Rindal L. B. og Salvesen F. (des 2008). Solenergi for varmeformål snart lønnsomt? Oppdragsgiver: NVE. Trykk: NVEs hustrykkeri. Lokalisert på verdensveven 24. august 2010: http://www.kanenergi.no/oslo/kanenergi.nsf/attachments/solenergi.pdf/$file/solenergi.pdf [9] Norsk Solenergiforening. (1999-2010). Om solenergi. Oslo. DigiFix DA. Lokalisert på verdensveven 24. august 2010: http://www.solenergi.no/om-solenergi/ [10] Ommundsen E. G. (9. aug 2010) Få fanger sola i Norge. Lokalisert på verdensveven 26. oktober 2010: http://www.dagsavisen.no/innenriks/article498982.ece F1-1510 36