Produksjon og lagring av solkraft
Erik Stensrud Marstein
Halden – 7/5 2015
11.05.2015
The Norwegian Research Centre for Solar Cell Technology
Drag
Glomfjord
Trondheim
Årdal
Oslo/Kjeller/Askim
Kristiansand
11.05.2015
Plan
• Tre myter om solkraft
• Myte 1:
• Myte 2:
• Myte 3:
«Det finnes ikke nok!»
«Det er for dyrt!»
«Det er ikke miljøvennlig!»
• Lagring av solkraft
• Hva er vårt bidrag?
11.05.2015
Hvorfor bry seg (lissom)?
• Energiforbruket vårt vil øke mye
• Vi er snart 9 milliarder mennesker
• Alle ønsker seg økt levestandard
• Vårt samfunn er ikke bærekraftig
• Basis: endelige energiressurser
• Energiproduksjon påvirker vårt
miljø og vårt klima
FN 2010
11.05.2015
Vårt pågående eksperiment
Fornybar energi
11.05.2015
Myte 1: «Det finnes ikke nok!»
11.05.2015
Solsystemets største energikilde!
sohowww.nascom.nasa.gov
11.05.2015
Dersom vi skulle dekket alt med ett solkraftverk…
11.05.2015
Based on DLR data
Fakta
• De suverent største tilgjengelige energikildene vi har på jorden er
fornybare
• I løpet av det siste tiåret har det skjedd en revolusjon i vår evne
til å høste disse energikildene
• (…nei, vi planlegger IKKE å legge alle solcelleparkene på ett
sted…)
11.05.2015
Myte 1 (reformulert):
«Det er ikke praktisk
mulig å utnytte fornybare energikilder i stort nok
volum!»
11.05.2015
Effektkapasiteten i Europa i 2000…
EWEA (2014),
11.05.2015
…og i 2013
EWEA (2014)
11.05.2015
Forandring
Marstein (2015)
11.05.2015
Det interessante er det nye som bygges!
EWEA (2014)
11.05.2015
Gårsdagens solceller
60000
50000
40000
Global solar power installations [MWp]
Mostly harmless
30000
20000
10000
0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
EPIA (2014)
11.05.2015
Dagens solceller
60000
50000
Global solar power installations [MWp]
1 GWp
10 GWp
100 GWp
40000
30000
20000
10000
0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
EPIA (2014)
11.05.2015
Vindkraft i Europa
11.05.2015
EWEA
Oppsummering
• Solkraft og vindkraft installeres i dag i så store volumer at en
diskusjon om de kan utgjøre interessante bidrag er utdatert og
komplett irrelevant.
VINDKRAFT I DANMARK
Ny dansk vindkraftrekord
39,1 prosent av det danske
strømforbruket kom fra vindkraft
i 2014.
TU 6/1 (2015)
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
Fraunhofer ISE
11.05.2015
Myte 2: «Det er ikke miljøvennlig!»
11.05.2015
Store installasjoner!
• Det gjøres STORE utbygginger av sol- og vindkraftanlegg rundt
om i verden, og det går nødvendigvis med en del materialer og
innsats
• I 2014 ble for eksempel mellom 300 og 400 km2 med
solcellepaneler installert
11.05.2015
Allikevel…
NREL 2014
11.05.2015
Myte 3: «Det er for dyrt!»
11.05.2015
Vanvittige kostnadsreduksjoner!
Bloomberg NEF, ITRPV
11.05.2015
Kostnadsutvikling
• [IEA] … estimates that solar system prices have reduced by two
thirds in six years in most markets, and that solar electricity
prices could decrease by 65% by 2050. Solar is already
competing directly with heavily subsidized conventional sources
in many markets around the world.
11.05.2015
IEA, Norsun
Ny rekord i 2014!
11.05.2015
TU/SunEdison/Greentech Media/Bloomberg
Reelle utfordringer
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
Fraunhofer ISE
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
11.05.2015
Variabel kraftproduksjon
1. Nettstabiliteten er foreløpig svært god også i land med tung
utbygning av fornybar energi. Dette må sikres også i fremtiden.
2. Spredning av produksjon geografisk er med på å redusere de
største variasjonene, gode regionale/internasjonale
kraftmarkeder er svært gunstig
3. Lagring er veldig nyttig og trolig nødvendig i fremtiden.
11.05.2015
Hvor variabelt?
11.05.2015
Hvor variabelt?
11.05.2015
Hvor variabelt?
11.05.2015
Behov
• Geografisk spredning
• Lagringsmuligheter på
• Dagsnivå
• Ukesnivå
• Sesongnivå
• Fungerende energimarkeder som gjør det mulig for både variabel
fornybar og riktig basekraft å overleve
• Rammevilkår som gir forutsigbarhet
11.05.2015
Batterier
http://reneweconomy.com.au/2014
11.05.2015
Hva gjør vi?
11.05.2015
Studier av solcelleanleggs ytelse over tid
11.05.2015
Fremstilling av silisium til solcelleformål
Vøringsfossen
Elkem Solar
Årdal
11.05.2015
Elkem Solar/Google Earth/SINTEF/NTNU
Fremstilling av silisium til solcelleformål
11.05.2015
Fremstilling av silisium til solcelleformål
11.05.2015
Utvikling av ny batteriteknologi
• Teoretisk kapasitet >> grafitt
• Silisium er billig –
er batterisilisium like billig?
•
•
•
•
Doping?
Morfologi?
Nanostruktur?
Overflatebehandling?
• Batteriforskning basert på kompetanse fra solcellesilisium
11.05.2015
Konklusjoner
• Sol- og vindkraft spiller en stadig viktigere rolle i energisystemet
• Det er rom for mye vekst videre
• Sol og vind kan konkurrere på pris
• Vi må få fart på utviklingen av morgendagens energisystem og -marked
• Det er grunnlag for mye spennende næringsutvikling, også i Norge!
11.05.2015
Takk for oppmerksomheten!
11.05.2015