Så stort måtte et solcellepanel i Nord-Afrika vært for å dekke verdens energibehov i 2012. Størrelsen tilsvarer nesten én ganger landarealet til Norge, eller 3,5 prosent av Sahara. (Bilde: Mabox/Colourbox/Erlend Tangeraas Lygre)

SOLKRAFT

Så stort måtte et solcellepanel vært for å dekke hele verdens energibehov

Olje, gass, kull og atomkraft. Glem det. Her er løsningen.

En storstilt utbygging av solcellepanel i Nord-Afrika kan teoretisk sett dekke hele verdens energibehov, ikke bare elektrisk energi, men alle former for energi. Det høres fantastisk ut, men fullt så enkelt er det ikke.

Utbygging, lagring og transport er bare noen av problemene, for ikke å snakke om de politiske.

Solenergipotensiale

Marokko bygger nå det som skal bli verdens største solcelleanlegg. Den første fasen, Noor 1, skal starte produksjonen allerede denne uken.

Når hele prosjektet står ferdig i 2020 skal Marokko være forsynt med 50 prosent fornybar energi. Vi skal se på hva som skal til for å dekke hele verdens energibehov.

Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) skriver på sine nettsider at de mest solrike områdene i verden årlig mottar 2500 kilowattimer per kvadratmeter og solceller omdanner direkte lys til en elektrisk energi med en virkningsgrad opp mot 20 prosent. Med dette som utgangspunkt kan en kvadratmeter potensielt sett generere 500 kilowattimer i året.

U.S Energy Information Administration (EIA) rapporterte at hele verdens energibruk i 2012 var på 153.590 terawattimer. (Dette tallet inkluderer energitapet i prosessen med å raffinere energien, og transportere den til kundene).

Hele verdens energibehov kunne da vært dekket av 307.180 kvadratkilometer solceller (dersom vi regner med identisk energitap som i 2012).

EIA forespeiler at verdens energibehov kommer til å være 198.702 terawattimer i 2030, da vil vi trenge 397.404 kvadratkilometer solceller for å dekke behovet.

For å sette det i et perspektiv er Sahara 9.065.000 kvadratkilometer, Norge er 385.186 kvadratkilometer.

Lokal utbygging

Tidligere teknologidirektør i REC Erik Sauar sier til Teknisk Ukeblad at tallene ikke virker helt urimelige.

– Dette er jo et forenklet regnestykke. 154.000 terawattimer virker ikke urimelig og 0,4-0,5 terawattime per kvadratkilometer er mulig å oppnå. Dermed blir arealbehovet 320-360.000 kvadratkilometer.

Han forteller at utbyggingen av linjer og kraftnett vil bli omtrent like kostbart som selve solcelleanlegget. Energitapet som vil oppstå når energien skal transporteres i ledninger jorden rundt vil også være et problem.

– Den store fordelen med solenergi er at den kan bygges ut lokalt. Et giga-anlegg i Nord-Afrika er en interessant tanke, men høyst usannsynlig da det vil være vesentlig dyrere enn å bygge litt mer spredt, sier Sauar.

En annen simulering

Bjørn Thorud, seniorrådgiver i Multiconsult, har simulert et slikt scenario for Teknisk Ukeblad og kommet frem til litt andre tall for verdens behov. I simuleringen har Thorud gjort en enkel beregning for en megawatt-enhet.

Simuleringsrapporten viser at en megawatt-enhet produserer 2305 megawattimer i året og det trengs 5304 kvadratmeter solceller.

Disse vil monteres i rader som gjør at fotavtrykket blir dobbelt så stort, dermed trengs det 10680 kvadratmeter til en megawatt-enhet solceller.

Ved å bruke EIA sitt tall for energibruk i verden kommer Thorud frem til at de trenger 65.357.446 megawatt med solpark, som dekker nesten 700.000 kvadratkilometer.

I disse beregningene har han tatt med alle systemtap som kan oppstå, inkludert tap som følge av høye temperaturer (virkningsgraden synker med stigende temperatur).

65.357.446.000.000 dollar

Thorud mener Teknisk Ukeblads utregning er litt optimistisk, men ikke helt urealistisk.

– Simuleringen jeg har gjort er noe mer konservativt og gir et areal som er omtrent det dobbelte, men Sahara har 9.065.000 kvadratkilometer, så det er mer en nok plass, sier han.

Thorud tipper at ved en slik utbygging kan man bygge for en dollar per watt peak. Det vil si at den vil koste omtrent 65 billioner dollar.

Thorud er enig med Sauar om at en kostnadene til kraftnettet i et slikt prosjekt vil bli for store, men utelukker ikke at en storskala utbygging kan finne sted, men ikke som i dette tankeeksperimentet.

– Det er billigere å bygge solkraftverk i nærheten av der hvor folk bor. Det beste ville nok vært å bygge slike anlegg flere steder, gjerne i ørkener forskjellige plasser i verden, sier Thorud.

Dersom en slik utbygging skulle funnet sted i Norge, og vi forholder oss til de mest konservative tallene fra NVE, vil en slik utbygging trenge om lag 1.097.071 kvadratkilometer. Dette tilsvarer i underkant av tre ganger Norges totale landareal.

Norges energibehov

Statistisk Sentralbyrå (SSB) rapporterte at Norge i 2014 totalt brukte 234 terawattimer. For å dekke Norges behov, med den samme utregningen, trengs 468 kvadratkilometer med solceller i Nord-Afrika.

SSBs rapport viste at de norske husholdningene brukte 52 terawattime. Hvis vi bruker dette som utgangspunkt for hva nordmenn bruker av energi privat, trenger hver nordmann 20,13 kvadratmeter med solceller i Nord-Afrika for å dekke sitt behov.

Hvis hver enkelt person i hele verden hadde brukt like mye energi som en gjennomsnittsnordmann, ville det totale husholdningsforbruket i verden trengt ca. 145.923 kvadratkilometer solceller.

Få med deg «Nordic EV Summit 2017» den 7. februar 2017.