Saken ble opprinnelig publisert på Teknologirådets hjemmesider 4. april 2017.

SOLSTRØM

– Blir snart billigere enn kull og gass
– Er verdens hurtigst voksende energiteknologi
– Gjør at privatpersoner kan produsere kraft
– Endrer markedet for norsk energieksport

I 2016 ble det installert 50 prosent mer solkraft i verden enn året før. Frem mot 2030 har EU-landene forpliktet seg til at fornybar energi skal stå for 27 prosent av totalt energikonsum, opp fra 16 prosent. Sammen med vind, vil solenergi stå for mesteparten av dreiningen bort fra fossil energi.

Norge er tett koblet til Europas energimarked. Uavhengig av vår egen satsning på sol, vil utviklingen i EU gi konsekvenser her til lands.

Hva driver utviklingen?

Flere sammenfallende faktorer gjør at solkraft nå har en eksplosiv vekst:

» Økt volum gir lavere pris: Politisk satsing, især i Kina og Tyskland, har ført til at solceller produseres i stort volum, og dermed synker prisen. Fra 2009 til 2016 falt prisen på solkraft med 62 prosent. Bloomberg New Energy Outlook regner med at solenergi vil bli den billigste formen for energi i de fleste land i verden i årene mellom 2030 og 2040.

» Billigere energilagring: Prisen for batterier har siden 2010 falt med om lag 80 prosent, og med fortsatt prisfall vil dette gi billig lagring. Solstrøm produseres kun om dagen, og må dermed brukes umiddelbart, lagres eller sendes ut i strømnettet. I Norge kan også produksjon av solenergi avlaste lagret energi i vannmagasiner.

» Smartnett og digitalisering: De fleste norske hus utstyres nå med smartmålere. Digitalisering av strømnettet gjør det lettere å koordinere lagring og forbruk, og det blir lettere for plusskunder med egen produksjon å selge inn til nettet. IT-giganter som Apple og Google har i de siste årene utviklet og investert i teknologi for solstrøm og smarthjem.

Kilde: European Photovoltaic Industry Association

Solkraft i Norge

Norge har ikke store mengder fossil energi i kraftsystemet som må erstattes, slik som andre land i Europa. I tillegg er vannkraften så effektiv og billig at mange norske kraftprodusenter ikke anser det som attraktivt å investere i solkraft. De siste årene har det imidlertid vært en økning av kraftselskap som ser forretningsmuligheter i å selge solcelleanlegg til privatkunder og næringsliv i Norge.

Til tross for lave kraftpriser øker utbyggingen av solkraft i Norge kraftig, og i 2016 ble det installert fire ganger så mye kapasitet som året før. Mesteparten av dette var installasjoner på næringsbygg og private hjem som er tilknyttet strømnettet. Norske selskaper er også viktige aktører i produksjon av rå silisium og silisiumplater (wafere) for solcelleindustrien.

Tross at Norge er langt nord, er det fullt mulig å produsere solenergi her. På Ås er det målt innstråling på 1000 kilowatt-timer (kWh) per kvadratmeter årlig, noe som tilsvarer sentrale deler av Tyskland, som i løpet av de siste 10 årene har blitt verdensledende på solenergi. Til sammenlikning er gjennomsnittet i Spania 1900 kWh per kvadratmeter i året, mens Australia mottar 2900 kWh per kvadratmeter.

Solceller kan monteres på tak eller integreres i bygningsfasader. Solpaneler som bygningsmateriale kan ha en tilsvarende kvadratmeterpris som fasader av kobber eller naturstein, og samtidig bidra til gratis strøm. Solceller har nærmest blitt standard i bygging av klimanøytrale hus. Så langt nord som i Trondheim samarbeider Snøhetta, Skanska og Entra (m.fl.) om å lage et «Powerhouse» som skal produsere mer energi enn det bruker.

Nye forretningsmodeller og forbrukervekst

Tradisjonelle energikilder som vann-, gass- eller kullkraft krever store installasjoner og forutsetter mye kapital. Solkraft er fleksibelt, og kan installeres i store solparker eller i små enheter på hustak og næringsbygg. Dermed kan også forbrukere være med å drive utviklingen.

For private husholdninger kan solceller på taket lønne seg på sikt. Avhengig av hvor høye fremtidige kraftpriser man regner mot, kan inntjeningstid være fra 10 til 25 år. Veksten i privatmarkedet drives også av teknologiinteresse eller ønske om å være mest mulig selvforsynt. Ifølge det norske solenergiselskapet Otovo, kan solpaneler på taket dekke ca. en tredjedel av det årlige forbruket til et typisk norsk hus.

Digitalisering og nye forretningsmodeller er viktige drivere for utviklingen:

» Nye forretningsmodeller gjør det lettere å anskaffe solcelleanlegg, for eksempel gjennom leasing. Digitaliserte kart gjør at kunden enkelt kan få anslag på lønnsomhet og plassering av solcellepaneler. Nye plattformer opprettes for deletjenester eller «virtuelle strømselskap».

» Smartere strømforbruk: Solceller på taket gir en direkte forbindelse mellom produksjon og forbruk. Smarthjem-løsninger kan brukes for å øke energieffektiviteten, for eksempel ved å varme opp vann når produksjonen er størst.

Konsekvenser for det norske energisystemet

Grønt skifte i Europa kan gi redusert inntjening i Norge

I motsetning til fossile energikilder som kull og olje har sol og vindkraft nærmest ingen marginalkostnad. Etter at installasjonskostnadene er tatt, er råvareprisen null. Den økende delen av slike kraftkilder i det europeiske kraftmarkedet driver derfor energiprisene ned.

I Tyskland har billig solenergi allerede gjort kullkraft mindre lønnsomt. Denne effekten kan påvirke verdien av norsk gass ettersom strøm i økende grad også tas i bruk til oppvarming. Det kan få stor betydning for fremtidige investeringsbeslutninger. Også lønnsomheten av ren norsk vannkraft kan utfordres av konkurransen fra sol og vindkraft i det europeiske kraftmarkedet.

Fremtidens kraftnett kan endre investeringsbehov

Norske nettselskap planlegger å investere rundt 140 mrd. kr. i kraftnettet de neste 10 årene. Forventninger om økt strømforbruk er en viktig forutsetning. Slike økninger har til nå krevd at kraftnett dimensjoneres opp for å håndtere få, men høye etterspørselstopper. En utvikling mot smarte målere og energinett, samt mer lokal lagring og energiproduksjon kan endre dette. Økt fleksibilitet og nye løsninger for koordinering av tilbud og etterspørsel i kraftnettet, gjør at topper kan håndteres annerledes enn ved kapasitetsøkning.

I Hvaler kommune bygges nå et eget mikronett der sol og vindenergi med en batteriløsning gjør at man kan koble seg av det sentrale strømnettet en periode. Den store økningen i markedet for el-biler er en sterk driver for kraftigere og billigere batterier. Mer slik kapasitet i husholdningene kan benyttes til å avlaste etterspørsel i strømnettet.

Hva skjer hvis norske forbrukere kobler seg av nettet?

Et kraftsystem preget av mer distribuert energiproduksjon og -lagring kan føre til mindre avhengighet av det sentrale strømnettet. Dette kan utfordre kostnadsfordelingen for nødvendig infrastruktur. I dagens tariffmodell finansieres utbygging og vedlikehold av strømnettet gjennom nettleie. Denne betales basert på strømforbruk. Hvis husholdningene delvis forsyner seg selv med strøm fra solceller betyr dette mindre inntekter i nettleie for nettselskapene.

Dette kan motvirkes ved å kreve at alle nettkunder må dele likt på nettkostnadene uavhengig av egen strømproduksjon. Men et slikt krav vil redusere lønnsomheten av solceller, og dermed også investeringsviljen. En løsning basert på effektbaserte tariffer betyr derimot at kundene betaler ut fra den maksimale kapasiteten de legger beslag på i strømnettet. NVE mener en slik modell kan belønne et jevnere effektforbruk med lavest mulig belasting på kraftnettet. Dette kan bidra til å redusere behovet for fremtidige investeringer.