Vanliga frågor vi får om solceller

Vi har haft många frågor på vår Facebooksida om solceller och deras miljöpåverkan och vi tänkte samla ihop svaren i en liten FAQ som sammanfattar de vanligaste frågorna och våra svar här på Klimatbloggen, även om vi berört vissa frågor tidigare redan. Vi kommer att fylla på efterhand med nya frågor som kommer in, men här är några att börja med!

Varför favoriserar ni solceller, egentligen?

Vi favoriserar inte egentligen. Vi tror möjligheten att bygga ett 100% förnybart, långsiktigt hållbart energisystem och i detta energisystem så spelar solelen en viktig roll. Globalt kan det bli ett av våra största kraftslag efter 2050 enligt IEA (International Energy Agency) (http://www.iea.org/newsroomandevents/pressreleases/2014/september/how-solar-energy-could-be-the-largest-source-of-electricity-by-mid-century.html). Solceller är ett av de mest skonsamma sätten att producera el för miljön, på rätt sätt. Samtidigt vill vi inte att vi bygger in oss i någon annan återvändsgränd. Det finns många olika sätt att skörda solens strålar, och det gäller därför att välja de sätt som ger upphov till minst annan miljöpåverkan och resursförbrukning. Vi har många problem på vårt stackars klot – och det gäller att inte skapa nya när vi löser de gamla! Men klimatkrisen är just nu en av de mest akuta och där har solelen en viktig roll att spela i att ersätta fossila bränslen, framför allt på global nivå.

Men hallå! Inte i Sverige, va? Har ni inte koll på var Sverige ligger på jordklotet? Vet ni hur lite sol det är här? Och hur mörkt det är på vintern?

Jotack, vi är smärtsamt medvetna om solbristen i det här landet under delar av året. Och Sverige är naturligtvis inte det land i världen där solceller ger allra mest effekt. Men de ger tillräckligt bra effekt för att ge lönsamhet även här. Södra Sverige har lika mycket solinstrålning som norra halvan av Tyskland, världens solcellstätaste land. Och Danmark, som ligger på samma breddgrad med mindre yta än södra Sverige, har fyra gånger så mycket solceller per person som vi har. Vi tror varken att det är realistiskt eller kanske ens önskvärt att sätta solceller på alla södervända byggnadsytor, men det är ändå en rolig jämförelse att vi faktiskt skulle kunna få lika mycket el som från kärnkraften på årsbasis om vi gjorde det. Så nog ger solceller el även i Sverige, som en tumregel ungefär mellan 800 och 1100 kWh per installerad kW och år för den som gillar siffror. För den som vill nörda ner sig i detaljerna kan vi rekommendera Bengts Villablogg: (http://bengtsvillablogg.info/2013/02/10/solceller-svar-pa-vanliga-fragor/)

Okej, på årsbasis ja. Men i Sverige behövs det ju mest el på vintern när solen bara lyser med sin frånvaro? (Eller: varifrån ska vi få elen när det är kallt på vintern utan baskraft. Eller: Solel ger effektobalanser genom att leverera mest när vi behöver det minst….)

Ja, ur denna synvinkel skulle ett system baserat på enbart solkraft knappast vara en bra idé  i Sverige. Men faktum är att inget kraftslag ensamt kan lösa våra energiproblem, varken i Sverige eller globalt. Biokraftvärmen är beroende av värmeunderlag från fjärrvärmenätet och ger därför mest på vintern, vindkraft ger mest effekt på vintern den också och vattenkraften har naturligt också årstidsvariationer.  Inte ens den bland “baskraftsentutiaster” populära kärnkraften skulle kunna stå för sig själv, även om vi bortser från alla dess andra negativa effekter. Produktionen måste balanseras mot efterfrågan hela tiden i ett energisystem. Frågan är därför inte om solel är det optimala elproduktionsslaget för svenska förhållanden, utan vilket bidrag det kan ge till energisystemet och hur detta system, sammantaget, kan balanseras.

Varifrån kommer elen den 27 februari kl 06 på morgonen 2024 utan kärnkraft?

Vi tycker den här frågan, som ofta dyker upp, är felformulerad. Ett framtida elsystem kan se ut på många olika sätt. Frågan borde istället lyda: går det att lösa effektbalansen i ett framtida Sverige baserat på 100% förnybart med en betydande mängd solel? Och vi är övertygade om att det är möjligt. Exakt hur mycket solel det finns utrymme för i systemet, och hur den ska kombineras med andra energislag utan att det påverkar effektbalansen, återstår troligen att utreda. Det finns flera studier som visar att det går utmärkt att ha en ganska stor mängd solel och annan varierande kraft i elsystemet, några av dessa har vi gått igenom tidigare i inlägget om baskraft här på Klimatbloggen. Enligt KTH-forskaren Lennart Söder kan den svenska vattenkraften balansera 55 TWh intermittent förnybar elproduktion, varav 10 TWh sol. Och än så länge producerar vi långt ifrån en endaste TWh, så dit är det långt kvar. Även det internationella energiorganet IEA (International Energy Agency) har konstaterat att minst 45 procent varierande (eller intermittent, alltså väderberoende) kraftproduktion är möjlig i alla upptänkliga elsystem idag; alltså även i system utan samma tillgång till naturlig reglerkraft som Sverige har genom vattenkraften. Det borde med andra ord inte vara något som helst problem med att få plats med en hel del solel i det svenska elsystemet!

Men ändå – så det kanske GÅR att ha solel i Sverige, men är det så klokt egentligen?

Solel ger naturligtvis mindre på vintern, när det är mörkare och solen står lägre, men långt ifrån noll som vissa hävdar. De missar bland annat den diffusa solinstrålningen som inte är rikningsberoende och som därför ger el när det är ljust ute. Dessutom så har vi ett effektbehov även vår-sommar-höst och både efterfrågan och elpriserna är högre på dagen, även under sommaren. Ett tillskott av solenergi skulle därför vara välkommet och troligtvis sänka spotpriserna mitt på dagen, vilket skulle vara bra för den elintensiva industrin. Solkraft är även bra som komplement till andra tekniker som har effekttoppar andra årstider, exempelvis vindkraft som ger mest effekt på vintern. Forskaren Johan Lindahl visar den fördelaktiga korrelationen mellan sol och vind på ett pedagogiskt sätt i den här bilden.

Varför vill ni inte satsa på vindkraft istället, det verkar bättre eftersom det blåser även på vintern…?

Ett problem med förnybara energikällor som sol och vind är, som nämnts ovan, att de är intermittenta (eller varierande), med andra ord: de ger bara el när det blåser eller solen skiner. En mix av olika förnybara energikällor, innebär en stabilare produktion. Det blåser alltid någonstans och sol och vind balanserar varandra ganska bra både över året och över dygnet. Hur? Jo, Det blåser nämligen mer när solen inte skiner, till exempel på natten och på vintern. Exakt hur den optimala mixen ser ut just för det svenska elsystemet behöver utredas bättre.

Men det är ju onödigt att satsa på solel. Har ni inte hört talas om att fjärde generationens kärnkraft kommer att lösa alla problem?

Vi har hört talas om det mesta. Tyvärr är vi inte så övertygade om att vare sig kall fusion, olika varianter av fjärde generationens kärnkraft eller småskaliga reaktorer för husbehov kommer att lösa någonting alls. Bland annat för att det kommer bli för dyrt, fortfarande kommer att dras med många av den nuvarande kärnkraftens problem om än i mindre skala och kommer att ta för lång tid att kommersialisera för att kunna ge någon meningsfullt bidrag till klimatkrisen. En poäng hade kunnat vara att minska slutförvarstiden för kärnavfallet genom att använda avfall som bränsle, men tyvärr finns det redan för mycket kärnavfall i världen för att det ska lösa nåt problem inom en överskådlig framtid. Ett säkert slutförvar kommer ändå att behöva byggas! Vi utvecklar resonemangen kring detta och annat i vår FAQ om kärnkraft .

Men är det inte bättre att satsa resurserna på att bygga solceller i Sahara/Italien/Californien/Indien…?

Det är inte en fråga om att bygga solceller antingen i Sahara eller i Sverige. Vi tycker att man kan bygga solceller på många ställen. Och det är i Sverige som vi har mest möjlighet att påverka.

Men kolla hur det gick för Tyskland! De har eldat mycket mer kol sedan de började smacka upp solpaneler på vart och vartannat tak!

Orsaken till att de började använda mer kol är inte att de installerat solceller. Den förnybara elproduktion i Tyskland har ökat MER än vad kärnkraften har minskat. Varför har då de tyska koldioxidutsläppen ökat? Jo, det beror framför allt på att utsläppsrätterna för koldioxid i EU har varit nästan gratis samtidigt som världsmarknadspriset på kol har dumpats, vilket gjort att den värsta av alla koldioxidutsläppare ökat, alltså att bränna kol. Bland annat har tyskarna gått över från gaskraft till kolkraft på grund av prisutvecklingen; det är båda fossila bränslen, men kolkraft släpper ut ännu mer än gaskraft per kilowattimme. Dessutom har exporten till andra länder ökat – i statistiken ser det då ut som att de ökande utsläppen hör till Tyskland trots att elen används i andra länder.

Hur mycket koldioxid släpper tillverkningen av solceller ut egentligen, jämfört med andra energislag?

Det finns ju olika siffror på detta, främst beroende på att det varierar mellan olika tekniker, vilka antaganden som görs om var solcellerna produceras och hur man allokerar (fördelar) utsläpp på olika delar av en produktionskedja osv. Även antaganden om solcellens livslängd och produktion spelar stor roll när utsläppen ska fördelas per kWh. I en sammanställningar som gjorts mellan många olika studier varierar siffror mellan 20-200 g CO2/kWh. Medianvärden ligger någonstans runt 50-60 g/kWh för de flesta tekniker. (Läs mer här: http://www.nrel.gov/analysis/sustain_lca_results.html eller här http://www.nrel.gov/docs/fy13osti/56487.pdf) I jämförelse är detta bra mycket lägre än för de fossila energislagen, men något högre än för andra förnybara. Det beror på att tillverkningen av solceller är ganska energikrävande och att de idag ofta tillverkas på platser med mycket kolkraft i energimixen, som i Kina och Tyskland. Det finns dock bättre alternativ på marknaden och eftersom  större delen av utsläppen är indirekta har solceller potential att få mycket låga utsläpp i framtida energisystem eller vid produktion exempelvis i Sverige. Det enda företaget i Sverige som tillverkar solcellsmoduler, SweModule, räknar med att deras moduler har återbetalt sin koldioxidskuld på fyra månader här (http://www.swemodule.se/about-us/key-figures.html).

Jag har hört att det går åt mer energi att tillverka solceller än vad de kan generera?

Detta är en gammal myt som inte stämmer alls, längre. Energiåterbetalningstiden, det vill säga den tid det tar för solcellen att tjäna in den energi som gått åt under tillverkningsfasen, är idag oftast mindre än två år samtidigt som livslängden är minst 25 år.

Hur mycket yta behövs det för solceller? Skulle den räcka till om hela världen gick över till solel?

Ytbehovet är nog det minsta problemet – teoretiskt skulle inte mer än ett par procent av Saharas ökenyta, eller 20 kvadratmeter per person, behövas för att täcka hela världens elbehov. En stor fördel är att solceller kan byggnadsintegreras, vilket gör att ingen extra yta tas i anspråk. Riktig byggnadsintegration där solcellerna ersätter annat byggmaterial, exempelvis i tak, skulle dessutom innebära att materialåtgången minskas samtidigt som det ser snyggare ut. Win-win-win, med andra ord.

Behövs det inte farliga metaller och material för att tillverka solceller?

Det beror på vilka solceller. Å ena sidan finns tunnfilmssolceller som kräver mindre energi i tillverkningen och mindre resurser totalt sätt, men som samtidigt i många fall innehåller sällsynta eller rent av miljöfarliga material som sällsynta jordartsmetaller och tungmetaller. Å andra sidan har vi kiselsolceller som är mer energikrävande att tillverka och kräver mer resurser totalt, men som baseras på ett av jordens vanligaste ämnen. Börjar vi titta på livscykelanalyser ser vi dock att exempelvis solceller baserade på kadmiumtellurid faktiskt släpper ut mindre kadmium än kiselsolceller. Detta lär oss, vid lite närmare efterforskning, dels att det är stora indirekta utsläpp både av tungmetaller och koldioxid som solceller dras med generellt. Mer ju mer energikrävande tillverkningen är. Detta beror i sin tur på att solcellerna tillverkas i länder med mycket fossilt i energimixen och solcellerna har därför ett ”bagage” med sig från tillverkningsfasen i form av utsläpp från energisystem och gruvdrift. Hur ska man då ställa sig till detta? Här blir det klurigt. Även om det viktigt att snabbt sänka utsläppen är ju solceller en del av den globala lösningen som är nödvändig för att ersätta fossila bränslen. Dessutom betyder ju det faktum att stora delar av utsläppen är indirekta  att solceller har potential att tillverkas väldigt utsläppssnålt i framtiden. Och eftersom större delen av en solpanel kan återvinnas blir ju utsläppen i nästa generation solceller kanske ännu mindre.

Är kiselsolceller eller tunnfilmssolceller bäst för miljön då?

Kiselsolceller kan vara en bra lösning för storskalig uppskalning av tekniken. Samtidigt kan tunnfilmssolceller vara bra i många tillämpningar och för att sänka de totala materialbehoven. Det gäller dock att vara vaksam på vilka material som används. Även om det till exempel visats att kadmiumsolceller ger upphov till väldigt små utsläpp av kadmium under sin livscykel, även vid extrema förhållanden som brand mm, är det ju önskvärt att forskningen går mot mer ofarliga och mindre sällsynta material. Och det gäller att ha ett falköga på nya tekniker som dyker upp – som nanoteknik till exempel – så att det säkerställs att inga farliga kemikalier slipper ut ur tillverkningen eller läcker från produkterna. För att säkerställa långsiktig hållbarhet på riktigt måste tekniken gå mot att använda ofarliga material och mot att se till att så stor del av produkterna som möjligt kan återvinnas.

Räcker verkligen materialen till för en storskalig övergång till solel?

Denna fråga har vi berört förut på Klimatbloggen. 90 % av solcellsmarknaden idag utgörs av kiselsolceller. Kisel ett av världens vanligaste ämnen – vissa rapporter gör gällande att flaskhalsar kan uppstå i produktionen vid snabb, storskalig expansion. Men samtidigt har industrin klarat det hittills trots i det närmaste exponentiell tillväxt under några år. Vi har räknat lite på det här i ett tidigare blogginlägg på Klimatbloggen. Där kom vi fram till att det skulle krävas ungefär en miljard större takinstallationer (20 kW) för att ersätta världens elproduktion – och det är lika många som det finns bilar i världen! Inte orimligt med andra ord, med tanke på att en 20-kW installation solel troligen innehåller betydligt mindre material än en bil! Läs mer här: (https://blogg.naturskyddsforeningen.se/klimatbloggen/2014/10/15/om-solceller-och-miljo-pa-sveriges-forsta-solelsmassa/)

Gruvdriften för att få fram material till solceller då? Den är väl ändå smutsig?

Allt som tillverkas kräver naturligtvis resurser, som i sin tur leder till miljöpåverkan och utsläpp från gruvdrift och tillverkning. Det finns med andra ord inget egenintresse i att tillverka stora mängder solceller. Men nu är ju energi något vi behöver – och solcellerna kan ersätta betydligt sämre alternativ som fossila bränslen och kärnkraft. Och när solcellerna väl är byggda är ”bränslet” gratis och förnybart. Återvinning gör att nästa generation kan klara sig med mindre material. Så ur systemsynpunkt är solceller en bra investering för klotet om vi förutsätter att vi vill fortsätta använda el.

Jag har hört att fåglar brinner upp över stora solcellsanläggningar…

Detta är ett missförstånd som blandar ihop solceller med så kallad termisk solkraft, CSP, där speglar koncentrerar solens strålar till ett stort torn som producerar el genom en ångturbin. Men även vad gäller dessa finns, liksom för vindkraften, studier som visar att de inte är på fåglarnas topplista över farligheter utan först långt efter byggnader, bilar, katter och annat.

Kommentera

3 thoughts on “Vanliga frågor vi får om solceller

  1. Vanligtvis är en dålig formulering för vanligtvis installeras Solceller i länder som har många soltimmar. Knappast aktuellt för Sverige. Varför svarade ni inte på frågan istället hur EROEI ser ut i Sverige.

    Vidare har ni inte heller svarat på frågan varifrån energin till balanskraften ska komma och vad för typ av balanskraft Sverige behöver. Solen skiner inte när effekttopparna förekommer.

    • Hej Kalle, ursäkta att svaret dröjt. Kommentarerna fastnade någonstans i cyberrymden, tyvärr. Jag förstår inte riktigt den första frågan; visst är det ovanligare med solceller i Sverige men vi menar att de är tillräckligt effektiva för att kunna förtjäna att vara betydligt vanligare här också.

      Frågan om baskraft har vi svarat på här: https://blogg.naturskyddsforeningen.se/klimatbloggen/2014/11/27/vad-ar-baskraft-och-behover-vi-den/

      Poängen är att varken vi eller någon annan tror att solceller allena kommer att stå för 100% av elförsörjningen i Sverige, men att vi har bättre förutsättningar än de flesta andra länder att balansera. En viss poäng har de även här, eftersom effekttopparna på dygnsbasis just precis kommer när solen skiner! Sedan behöver man balansera med andra kraftslag både på dygns- tim- och årsbasis naturligtvis, men solelen kan bidra till att stabilisera pristoppar över dygnet vår-sommar-höst.

      Gällande EROEI för solceller så har vi inte gått in på data här, eftersom det är en alldeles för komplex fråga och svårt att få fram aktuell information, mycket pga att teknikutvecklingen går så fort och många företag håller sina tillverkningsdata hemliga för nyare tekniker. Generellt kan sägas att äldre studier av solceller i Sverige landat ganska lågt på EROEI, (dock alltid på plus) men det tycker vi inte säger så mycket om dagens solceller. Antaganden om panelverkningsgrad, livslängd osv spelar stor roll och tyvärr har många studier inte haft så bra data. Exempelvis antas ofta en livslängd på 25 år (vilket erfarenheten visar är för lite) jämfört med 60 år för kärnkraft (vilket erfarenheten visar är för mycket). Dessutom har effektivare processer för att framställa kisel gjort att EROEI antagligen ökat markant de senaste åren, men det är som sagt svårt att få fram aktuell data. Naturligtvis är det bättre EROEI i soligare länder, men vi menar att solceller kan vara tillräckligt effektiva på många platser i Sverige för att det ska löna sig både ekonomiskt och energimässigt att installera mycket mer än vi gör idag.

Kommentering är stängd.