Er sólarorka er vanmetin auðlind?

Ég bý á Spáni þar sem sólin skín flesta daga ársins því furða ég á því hversu fáir eru með sólarsellur á þakinu hjá sér. Það eru sólarorkuver víða á Spáni en þau taka upp gríðarlegt landsvæði fyrir utan hvað þau eru mikil sjónmengun. Draumastaðan væri sú að hver húseigandi komi sólarsellum fyrir á sínu þaki og sé þannig sjálfsbær án mikillar sjónmengunar. Við götuna sem ég bý standa um tuttugu hús og tvö af þeim eru notfæra sólarsellur.

Hugsanlega er það stofnkostnaðurinn sem heldur aftur af mörgum en þar sem rafmagnskostnaður er mjög hár, efast ég ekki eina mínútu um að slíkt myndi borga sig upp á tiltölulega stuttum tíma. Fyrir utan hvað þetta er umhverfisvænn kostur. Spánverjar virðast hins vegar að vakna til vitundar og þegar ný hús eru byggð þá kjósa mjög margir að setja sólasellur á þakið hjá sér og vera þannig sjálfbærir með heitt vatn, hita og ljós.

Hús nágranna míns, það er eitt af tveimur húsum við mína götu sem virkja sólina. Mynd: GéPé

Eru Íslendingar að nota sólaorku?

Íslendingar hafa verið ótrúlega framarlega í sólarorkuframleiðslu miðað við það hversu greiður aðgangur er fyrir stóran hluta Íslendinga að annarri vistvænni orku. Íslendingar virðast hins vegar helst vera að nota sólarsellur í sumarhúsum og húsbílum. Svokölluð köld svæði og einangruð væru tilvalinn vettvangur fyrir stærri sólarorkuver eða bara svona heimasólarsellur sem hægt væri að nota samhliða aðkeyptu rafmagni. Liklega vantar aðeins aðeins uppá sólarstundir á Íslandi svo hægt sé að treysta eingöngu á sólarljósið. Hver veit nema innan skamms nægji þær til því með bættri framleiðslutækni á sólarsellumþarf alltaf færri og færri sólarstundir til að hlaða þær.

Á Sólheimum í Grímsnesi fer fram sólarorkuframleiðsla samhliða annars konar orkuframleiðslu, hér á eftir tekið orðrétt af vefnum þeirra þar sem fjallað er um sólarorku og orkuframleiðslu:

“Orkan sem berst til jarðar frá sólu á einni klukkustund nemur árlegri heildarorkuþörf alls mannkyns. Orkan í sólarljósinu er í raun uppspretta flestra annarra orkugjafa jarðar. Sólarorka er drifkrafturinn í veðrakerfum jarðarinnar og því er vind- og vatnsorka í raun tilkomin vegna hennar. Það sama gildir um orku sem mynduð er við brennslu trjáa og plantna því orkan sem þar losnar er sólarorkan sem plönturnar beisluðu við uppvöxt sinn. Einnig á þetta við um olíu, kol og gas, þessir orkugjafar myndast á milljónum ára úr jurtaleifum og því fyrir tilstilli sólar.

Sólarsellur umbreyta orku sólarljóss í raforku á þann hátt að hálfleiðandi efni í þeim, oftast kísill, dregur til sín hluta þess ljóss sem fellur á sellurnar. Orka ljóssins flyst við það til hálfleiðarans og losar um rafeindir sem mynda síðan rafstraum. Með því að koma fyrir málmþynnum ofan og neðan við hverja sellu er svo hægt að ná rafmagninu út úr sellunni og nota það.

Sólarsellur eins og gefur að skilja, framleiða ekki rafmagn nema ef sólarljós kemur til. Því er ekki um rafmagnsframleiðslu í myrkri að ræða. Í Norður-Evrópu hefur reynslan sýnt að full afköst sólarsella nást um 10% tímans í meðalári en á Íslandi má búast við aðeins lægri nýtingarhlutfalli eða um 9%.  

Í Sesseljuhúsi er verið að koma fyrir stærstu sólarsellusamstæðu á Íslandi, 16 sólarsellum sem hver er 140 W, alls því 2,24 kW. Ef miðað er við nýtingarhlutfallið 9% af fullum afköstum ætti hún að framleiða á einu ári:

9% x 365 d/ári x 24 klst/dag  x 2,24 kW  = 1766 kWh

Til þess að átta sig á þessari tölu má nefna að ísskápurinn í Sesseljuhúsi eyðir 142 kWh á ári (skv. framleiðanda). Því gæti ársframleiðsla sólarsellanna séð 12 slíkum ísskápum fyrir rafmagni í heilt ár”.

Þarna er útskýrt á mannamáli hvað þarf til að beisla sólarorku og um hvað þetta snýst í grófum dráttum.

Sindri Snorrason skrifaði áhugaverða mastersritgerð í byggingarverkfræði sem nefnist “Nýting sólarorku á íslandi með sólarsellum” þar sem hann kemst meðal annars að eftirfarandi niðurstöðu:

“Með lækkandi stofnkostnaði og hækkandi nýtni í sólarsellum eru skilyrðin fyrir uppsetningu
þeirra alltaf að verða hagstæðari. Sólarsellur hafa alla burði til þess að nýtast vel hér á landi
en spurningin er hvort ávinningurinn af uppsetningu slíks kerfis sé nægjanlegur svo út í þá
fjárfestingu sé farið hverju sinni. Sólarsellukerfi gæti þó mögulega skilað hlutverki í
framtíðar raforkuframleiðslu landsins”.

Það mætti því leiða að því líkum að sólarsellur gætu verið raunhæfur kostur fyrir áhugasama Íslendinga.

Risavaxið sólarorkuver

Kínverjar eru stórtækari en flestir aðrir þegar kemur að byggingu sólarorkuvera, það kemur ekkert á óvart því það er ótvíræður kostur að geta nýtt sér þessa tækni og minnka þannig kolefnislosun sem hlýst af olíu- og kolanotkun.

Fljótandi sólarorkustöðin í Anhui héraði (Sungrow)

Kínavrejar hófu nýlega orkuframleiðslu í stærstu fljótandi sólarorkustöð heims. Orkustöðin, sem var sett á manngert lón í Anhui-héraði, þar sem áður var ein af kolnámum á svæðinu en þetta hérað er mjög ríkt af kolum í jörðu. Orkustöðin er um það bil tvöfalt stærri en næst stærsta fljótandi sólarverksmiðja í heiminum og gefur 40 megavött af orku sem er nóg til að gagnast 15.000 heimilum.

Það er miklum vandkvæðum bundið að setja upp sólarpanela á yfirborð vatns og jafnvel svo miklir að fólk spyr sig hvort það sé þess virði. Svo hvers vegna að byggja slík orkuver á lónum og vötnum? Með því að byggja á vötnum sem gerð eru af mannavöldum og eru því ekki vistfræðilega viðkvæm, eins og fyrrum kolanámur, eins og er í þessu tilfelli, hjálpar það til að vernda viðkvæmt og verðmætt landbúnaðarland og takmarka áhrif manna á ósnortin náttúruleg svæði.

Það eykur einnig endingartíma orkuversins að byggja það ofan á vatni, því hægt er að nota vatnið til að kæla rafeindatæki sólarorkuveranna. Af svipuðum ástæðum byggðu Bretar 23.000 panels fljótandi sólarorkustöð á Queen Elizabeth II lóninu nálægt Heathrow flugvellinum árið 2016.
Ef það ekki er ekki hægt að nota lón, geta hrjóstrug svæði verið góður kostur en slík landsvæði hafa oft verið notuð undir iðnað en hvað ef eina landið sem er fáanlegt nálægt borg er líka aðal ræktunarsvæðið? Í því tilfelli er “agrivoltaics” svarið, sem ég veit ekki hvað ætti að nefna einu nafni á íslensku. Ef þú ert með gott íslenskt heiti á takteinunum máttu gjarnan deila því með okkur.

“Agrivoltaic” búskapur er einfaldlega þannig að ræktun matvæla / matjurta fer fram undir sólapanelunum eða PV spjöldunum. Þetta getur verið sérstaklega hentugt í heitu loftslagi, plöntur sem ræktaðar eru undir sólarstöðvum njóta skuggans og rakinn helst betur í plöntunum og meiri raki verður í loftinu umhverfis þær. Vísindamenn hafa verið að rannsaka slík vistkerfi og komust að því í einni rannsókninni að skugginn sem PV spjöldin veittu leiddi til tempraðs hitastigs og því væri minni munur á hitastig dags og nætur. Mér finnst þetta stórmerkilegt og með þessu móti er hægt að slá tvær flugur í einu höggi og nýta sama landsvæði fyrir tvennst konar verkefni.

Það hefur orðið gríðarleg framþróun í sólarsellu framleiðslu og ættu því allir, sem ekki hafa greiðan aðgang að vistvænni orku að skoða þennan kost. Höldum ótrauð áfram að beisla sólarorkuna og minnka þannig kolefnissporið hvar sem við erum stödd í veröldinni.

Heimildir:
Sólheimar í Grímsnesi sótt 11/07/2020
Sindri Snorrason; Nýting sólarorku á íslandi með sólarsellum; sótt 12/07/2020
Smithsonian Magazine sótt 12/072020

3 thoughts on “Er sólarorka er vanmetin auðlind?”

Leave a Reply

%d bloggers like this: