Solcellene endrer markedet – også i Norge

I Tyskland lønner det seg nå å installere sitt eget solstrømanlegg. Kraften fra solcellene på taket eller veggene er langt billigere enn å kjøpe på nettet. Og i overskuddsperioder kan de kreve å få levere solstrømmen til nettet. Det har ikke nettselskapene vært særlig begeistret for.

Netteierne har bygd infrastruktur som skal overføre elektrisk kraft én vei – fra de store produsentene til forbrukerne. Nå må de tilpasse infrastrukturen til å ta i mot kraft fra alle småprodusentene, som kan variere voldsomt fra time til time. Hvordan skal energiselskapene få oversikt over hva alle de tusenvis av småprodusentene leverer ut på nettet til enhver tid?

Bjørn Thorud ser energieffektivisering i bygg som driveren for solceller i Norge. Foto: Multiconsult

‒ Smartgrid kan gi dem denne informasjonen. Ved å hente data hos brukerne og værvarslingen og legge dem inn i prognosemodeller, kan nettselskapene planlegge nettdriften. Vi ser nå at nettselskapene i Tyskland bruker informasjonen til nye forretningsmuligheter, sier solkraftekspert Bjørn Thorud i Multiconsult. Han følger den internasjonale utviklingen av solenergi nøye.

De flinkeste nettselskapene ser mulighetene

Mange nettselskaper ser på veksten i private solcelleanlegg som en trussel mot nettet. Thorud tror at de flinkeste nettselskapene, som heller ser muligheter og finner nye forretningsmodeller, vil få en betydelig rolle i energimarkedet også i fremtiden.

‒ Se på hvordan telebransjen tilpasset seg. Mange av selskapene har holdt på i hundre år, men innholdet i tjenestene de leverer er helt annerledes. Det er ingen som driver telegraf lenger og fasttelefonen er snart borte. Når nettselskapene får mer informasjon om hver enkelt kunde, kan de tjene på nye tjenester, sier han.

Det kan også komme helt andre modeller for prising av nettleie. For internettabonnement har vi gått fra en prismodell hvor kunden betalte per kB til å betale for en tilgjengelig overføringskapasitet. Med AMS vil en tilsvarende modell være mulig å gjennomføre for nettleie.

Solceller kan konkurrere med andre byggematerialer

Kostnader per kvadratmeter for ulike byggematerialer. Illustrasjon: Multiconsult

Forholdene for solkraft er bedre i Norge enn man skulle tro. Om vinteren er det ikke mye solenergi å hente i Norge, men over året er det nesten like mye solinnstråling i Sør-Norge som i Nord-Tyskland. Og særlig om våren er det mye, akkurat i den perioden vannkraftverkene er i vårknipa og magasinene begynner å tømmes.

Med lave kraftpriser vil ikke solcelleanlegg kunne konkurrere med strøm levert fra nettet i Norge slik som i Tyskland. Derimot vil solstrømanlegg være en uunnværlig del i nullenergihus og plusshus for at de skal være selvforsynt med elektrisk kraft.

‒ Energieffektivisering av bygg vil være den store driveren for solceller i Norge. Nå ser vi at solceller kan konkurrere med dyrere bygningsmaterialer på tak og vegger, sier han.

Kvadratmeterprisen for solceller (komplett med kabler og installasjon) er på nivå med kvadratmeterprisen for skifer og dyre varianter av kobber og glass. Og billigere enn marmor og larvikitt. Dette er gode nyheter for dem som skal bygge nullenergihus, enten det er boliger eller næringsbygg.

Dessverre vil ikke prisene per kvadratmeter synke like mye fremover. Utviklingen av solceller gjør at de får mer kraft ut av hver kvadratmeter. Dermed synker prisen for solstrøm, mye raskere enn materialkostnadene.

Mangel på systemkompetanse i Norge – men NTNU tar tak

‒ I Norge har vi gjennom oppbyggingen av selskaper som REC, Elkem Solar og ITS fått mye kompetanse på silisium og wafere til solcellemoduler, men det finnes nesten ingen som kan dimensjonere eller bygge solcellesystemer for tilkobling til nettet. Frem til nå har vi heller ikke hatt behov for denne kompetansen, men nå som etterspørselen stiger er det behov for flere personer med denne kunnskapen, sier Thorud.

Selskapet der han jobber, Multiconsult, har bygget opp solenergi-teamet gjennom å rekruttere personer med internasjonal erfaring og gjennom veiledning av masteroppgaver med solkraft som tema. I dag er det ingen norske høgskoler eller universiteter som har en slik utdannelse, men flere jobber med å integrere dette fagfeltet i sin undervisning

Grete Håkonsen Coldevin. Foto Sverre Chr Jarild

‒ NTNU ligger i så måte fremst i løypa, og har blant annet nylig etablert et nytt fag (Design og drift av Smart Grid kraftsystemer) i mastergradsstudiet i elkraftteknikk, hvor design av solkraftsystemer og deres samspill med kraftnettet vies stor oppmerksomhet, sier Grete Coldevin, leder av det norske smartgridsenteret.

Faget er et eksempel på at nettselskapenes engasjement i Smartgridsenteret bærer frukter når det gjelder kompetanseoppbygging også på dette feltet, ettersom faget er unnfanget gjennom det nye Smart Grid-professoratet på Institutt for elkraftteknikk som er sponset av Hafslund.

Smarte hus påvirker i liten grad kraftnettet

I Tyskland og andre land er trenden at store selskaper bygger solcelleanlegg på taket og blir nærmest selvforsynt med strøm til egne bygg og dataparker, som bruker store energimengder på kjøling. Samtidig installerer flere og flere private boligeiere solcelleanlegg på taket. Kombinert med varmepumpe og smartgrid blir næringsbygg og boliger nærmest selvforsynt med energi og leverer bare et mindre overskudd til den lokale netteieren.

‒ Vi ser en klar tendens til at solcellene ikke påvirker nettet slik netteierne trodde. De som eier slike anlegg bruker mesteparten av strømmen selv. Mange benytter også smarte energistyringssystemer som sørger for at mest mulig egenprodusert kraft brukes, slik at eksport ut på nettet blir prioritert sist. Ved å lagre egenprodusert strøm på batterier eller i form av varmtvann blir behovet for nett enda mindre, sier Thorud.

Et tilsvarende resultat fikk doktorgradsstipendiat Karen Byskov Lindberg, som også er senioringeniør ved NVE. Hun har sammenlignet effektbehovet i et ordinært skolebygg med panelovnoppvarming og et nullenergi-skolebygg med solceller og varmepumpe eller fjernvarme. Topplasten i det ordinære skolebygget lå på 70 Wh/h/m2 (m2 oppvarmet areal), noe det lokale distribusjonsnettet allerede er dimensjonert for. Nullenergi-skolebygget ville på det meste levere 35 Wh/h/m2 på nettet, uten noen bruk av smartgridsystemer.

‒ Det ser altså ut til å være nok kapasitet i nettet for å ta i mot overskuddet fra nullenergi-skolebygningen, sa hun på Smartgridkonferansen i høst.

Smarthus-pakker til folk flest

Styringssystemet kommuniserer trådløst med hvitevarer som oppvaskmaskinen og vaskemaskinen, slik at de ikke starter før kraftproduksjon på taket er tilstrekkelig til drive enhetene. For forbrukeren gjør det ingen forskjell; man setter oppvaskmaskinen på start før man går på jobb, og når man kommer hjem er maskinen ferdig. Det samme gjelder for oppvarming av vann til tappevann, og eventuelt mellomlagring i et batteri. Ill: SMA.de

Det er ingen tvil om at solcelleanlegg for boliger er blitt en forbrukervare på linje med møbler. Den svenske møbelgiganten Ikea har begynt å selge solcellepaneler til hjemmebruk i sine butikker i Storbritannia. Solcellene produseres i Kina og et 3,36 kW-system skal koste rundt 55.000 kroner. Det inkluderer en konsultasjons- og designservice, installasjon, reparasjoner og et system som viser hvor mye energi som brukes, ifølge Stavanger Aftenblad.

På verdens største messe for solenergi, Intersolar i München, var trenden pakkeløsninger der solceller på taket kombineres med smarte energisystemer og lagring i boligene, noe som gjør dem nesten uavhengige av det lokale distribusjonsnettet. Mellomlagring i et batteri ble viet særlig oppmerksomhet på messen, ettersom Tyskland nå har innført en støtteordning for batterier i kombinasjon med solcelleanlegg,

Les Thoruds artikkel om messen på energiogklima.no.

Stor global interesse for mikronett

Mange land utenfor Europa satser også stort på solkraft og mikronett (micro grids). Mikronett er lokale nett med lokal produksjon som både kan drives isolert og være koblet til det overordnede kraftsystemet.

Kjell Sand. Foto: Atle Abelsen

I USA og Japan vurderes mikronett som et viktig virkemiddel for å bedre forsyningssikkerheten og påliteligheten til kraftsystemet. I andre land, som India, er mikronett et virkemiddel for å skaffe strøm til de 80 millioner husholdningene som ikke har strøm. Et tredje område for mikronett er strømforsyning til områder som det er dyrt å koble til, slik som isolerte samfunn og øyer.

‒ Under den fjerde koreanske smartgrid-uken som nylig ble arrangert i Seoul, ble mikronett med bl.a. solkraft og energilagring fremholdt som viktige innslag i fremtidens energisystemer. Her satses det stort i mange land. Denne satsingen bør vi følge med på. Den kan bidra til å utvikle løsninger som også er interessante i Norge, sier Kjell Sand, fagansvarlig i det norske smartgridsenteret.

Eltek er en norsk teknologileverandør som ser internasjonale markedsmuligheter innen mikronett.

‒ I voksende økonomier som nå skal investere i infrastruktur for både telekommunikasjon og strømforsyning, ser vi en økende interesse for å utvikle mikronett som den mest kostnadseffektive måten å få til elektrifisering på. Vi ønsker å bidra til at slike mikronett skal bli så energieffektive og miljøvennlige som mulig med bl.a. integrasjon av solenergi og/eller vindenergi og energilagring, sier Ole Jakob Sørdalen, prosjektdirektør for FoU ved Eltek.

‒ Også for nett-tilknyttede anlegg som datasentre og bygg kan den lokale kraftdistribusjonen betraktes som et mikronett. For denne type mikronett er det fortsatt store muligheter for økt energieffektivisering, økt forsyningssikkerhet og økt integrasjon av fornybar energi. Likestrømdistribusjon (DC) og høyeffektive strømomformere kan bidra til å redusere energitapene og forenkle integrasjon av bl.a. solenergi, sier Sørdalen

I Norge støtter Smartgridsenteret initiativet som Dyrøy kommune og Høgskolen i Narvik har tatt på etablering av Dyrøy Mikronett.

‒ Dette er et fullskala mikronett hvor lokal produksjon og forbruk av elkraft kombineres ved hjelp av kraftelektronikk, reguleringssløyfer og andre smarte elementer som skal gi et mest mulig fleksibelt energisystem, sier Grete Coldevin.

Les mer om Dyrøy Mikronett her.