Uten sol ville utetemperaturen i Norge vært minus 273 grader C, det absolutte nullpunkt. Solen bringer temperaturen opp til levelig nivå. Jada, solen skinner mer ved Middelhavet, men energibehovet der er ikke større enn i det kalde nord. Det er forholdet mellom innstråling og energibehov som er interessant, ikke tilgangen på mengde solenergi alene.
Våre byer kan på sikt bli kraftstasjoner basert på blant annet solenergi. Dette har konsekvenser for måten vi planlegger bygninger, vegetasjon og åpne plasser på. Det må vises hensyn slik at man ikke unødig skyggelegger fremtidens kraftstasjoner (våre bygninger) eller fratar dem muligheten for å motta reflektert sollys fra for eksempel nordvendte fasader.
Nye verktøy for byplanlegging
Dette vil måtte få følger for regelverket og en helt ny verktøykasse må tas i bruk i byplanleggingen. Fortetting må gjennomtenkes helt på nytt og fremtidens regelverk vil måtte reflektere nye hensyn. Allerede fra desember 2020 innførte EU sitt nye bygningsdirektiv 31/2010 som medfører at alle nye bygninger fra da av skal være nær nullenergibygg.
Det betyr i praksis at det blir kun bygget meget energieffektive bygg og de gjør bruk av de vanlige enøktiltakene samt varmepumper – og solenergi. Det er knapt mulig å bygge nær-nullenergibygg uten bruk av solenergi. Denne utviklingen drevet frem av EU vil også, og vi ser allerede konturene av dette, få konsekvenser for energibruken i eksisterende bygninger hvor lignende regelverk nå innføres.
.pdf%20-%20Adobe%20Acro.jpg)
Norge som gjennom EØS-avtalen er forpliktet til å innføre EU-direktivene har, som sedvanen er blitt, vært sen med å innføre EU-direktivet og har slåss for utsettelser. Det står på endringsviljen, ikke solenergiens potensial i Norge. Vi er vitne til en slags myndighetsstyrt innovasjonsvegring og få politikere har kraft eller vilje til å skjære gjennom og forlange handling.
Det årlige solenergipotensialet Norge (Figur 1) varierer fra omtrent 700-kilowatttimer (kWt) per kvadratmeter i den nordligste delen av landet, til 1000 kWt per m² i den sydligste delen av landet. Den årlige produksjonen (elektrisk) fra et typisk solcellepanel (Photovoltaic – PV) vil følgelig variere fra 500 kWt per installert kilowatt toppeffekt til 700 kwh.
Hvor mye betyr orientering og vinkel?
.pdf%20-%20Adobe%20Acrobat%20R.jpg)
Ved å endre vinkelen av solcelleflaten, endrer solenergipotensialet seg tilsvarende. I for eksempel Oslo (Figur 2), er den optimale vinkel 45 grader syd og potensialet på en horisontal flate i Oslo er 81 % av den optimale orienteringen.
Dette viser også det store potensialet for fasader i Oslo som et typisk eksempel på en av mange byer i Skandinavia.
Potensialet ved optimale solvinkler i Norge er vist i Figur 3.
Den totale installerte PV kapasiteten i Norge var, ved slutten av 2020, 160 MW (Figur 4). For å sette dette i et perspektiv var tallet for Sverige 1,000 MW og Tyskland 50,000 MW.
Hva er hovedutfordringene nå?
For mange tiår siden var Norge faktisk en betydelig storbruker av solstrøm på grunn av alle hyttesystemene som ble installert i ikke nett-tilknyttede weekendhytter på fjellet og ved sjøen. Den første hytten med et slik hyttetilknyttet solcellesystem ble vist på en bygg utstilling i Bjergsted, Stavanger i 1978. Hver fjerde norske hytte var faktisk soldrevet og selv om hvert system var lite – typisk 60–100 Watt toppeffekt til bruk for belysning, radio, vannpumpe og kjøleskap – var summen av alle hyttene stor.
I 1990 hadde hver fjerde norske hytte – 55,000 hytter – slike PV systemer. Men etter hvert som velstanden økte i Norge og folk stilte høyere krav til bedre utstyrte hytter økte nettilkoplingen og energiverkene så et potensielt marked for å selge store strømmengder. Men nå var det ikke snakk om å begrense kapasiteten til opptil 100 Watt, men gjerne 5–10 kW installert effekt. I sum betydde dette at de mange soldrevne hyttene hadde spart samfunnet for investeringer i en kapasitet på flere Alta-kraftverk. I dag er hyttene blitt så luksus-overdådige med sin varmekabler inne og ute, noen ganger for å snøsmelte oppkjørselen, at kapasiteten blitt langt større.
Tilknyttet nett
I dag er mesteparten av de installerte solstrøm-systemene i Norge nett-tilknyttede systemer på tak eller nær bygg. Det medfører at den produserte energien blir brukt av bygget som produserer solstrømmen eller i nærområdet. Den produserte strømmen belaster derved ikke strøm-overføringsnettet og det utløser ingen avgifter og administrasjonskostnader.
Men, prisen som energiverkene kjøper denne strømmen fra produsentene av solenergi fra hus og næringsbygg, er vanligvis tilsvarende produksjonsprisen. Denne er nokså lav, bare omtrent en tredel av totalprisen, som vist i Figur 5. Med andre ord kjøper nettoperatøren/ energiverket den «privat»-produserte solstrømmen for en lav produksjonspris, men selger den videre til naboene eller tilbake til samme bruker for en langt høyere pris som plutselig inkluderer produksjonskostnad, overføringskostnad, skatter og avgifter. Følgelig blir denne forretningsmodellen en inntektskilde for nettoperatøren/energiverket!
Skal øke kapasiteten i nettet 20 prosent – uten utbygging
Motsatt i mange andre land
Dette er stikk motsatt av slik myndighetene i Tyskland og mange titalls andre land har utformet sine incentivmodeller for å få folk og bedrifter til å ta i bruk solenergi. Der ble energiverkene i starten av for eksempel «feed-in-tariffen» i Tyskland ved et parlamentsvedtak som ikke lett lot seg endre, pålagt å kjøpe solstrømmen til omtrent fire ganger så høy pris som prisen de selger strøm for til sluttbrukeren. I starten var denne fire kroner, mens vanlig pris var en krone og ble kalt «the 99 Pfennig law» – altså fire kroners loven.
I det motsatte av en slik tysk forretningsmodell, altså i den norske, vil eieren av solstrømanlegget foretrekke å bruke energien selv – i bygget – for å slippe å selge den til lav pris til energiverket. Bare reststrømmen blir solgt.
En mulig løsning på dette norske anti-stimulerende tiltaket er noe som faktisk nå skjer, at regelverket endres ved å tillate at private produsenter av solstrøm får lov til å «dele» eller selge solstrømmen til naboene som kan være enkelthus eller blokker. Slik kan det opprettes energiautonome distrikter – Positive Energy Districts (PED). Alternativet kan være at nettoperatøren/energiverket pålegges å øke prisen på mottak av solstrøm til et fornuftig nivå.
Videre må det legges mer vekt på å promotere solenergi også i urbane strøk ved å oppmuntre til medborgerdeltakelse i en spredning av solenergi, både for å sikre en fornybar energitilførsel men også som klimatiltak, i stedet for dagens situasjon som går ut på å gjøre alt så vanskelig som mulig for dem.
Enklere godkjenningsprosedyrer og stimulerende tiltak for listeførte godkjente teknologiske løsninger og enkeltprodukter har hatt stor effekt i andre land, så hvorfor er disse nærmest fraværende i Norge? Forskjellige europeiske lands insentiver og stimulerende tiltak for å fremme bruken av solenergi kan studeres her.
Bygningsintegrert solenergi er ikke landarealkrevende!
Et motargument mot solstrøm har ofte vært at det er arealkrevende og vil gå på bekostning av landareal som kunne vært brukt til annet formål som dyrking av mat. Dette er en foreldet og utdatert betraktningsvinkel. En rask måte å beregne solenergipotensialet i Norge på er ved enkel matematikk å fastsette hvor stort takareal som finnes på norske bygg.
Ifølge SSB dekker norske bygninger 0,39 % av Norges landareal, altså omtrentlig takareal. Vi vet videre at Energiforbruket i Norge i 2019 var 214 TWt og landet har et totalt landareal på 385,207 km². Gjennomsnittlig solenergipotensial i Norge er, når vi vektlegger Sør-Norge litt tyngre fordi det bor flere mennesker der, 900 kWh per m². Den gjennomsnittlige energiproduksjonen fra et solstrømanlegg I Norge blir derved 135 kWh per m² per år, hvis vi fastsetter anleggets totaleffektivitet til 15 %.
Derfor, er det nødvendige arealet for å levere Norges totale energibehov 1585 km². Dette er bare 0,41 % av Norges totale landområde.
Dette viser at norske bygningstak alene (0,39 % av landarealet i Norge) er tilstrekkelig areal for å levere praktisk talt hele Norges energibehov sett over ett år og da er ikke vegger, fasadene, medregnet – kun takene!
Dette er selvfølgelig tommelfingerregel-matematikk og spørsmålet om sync i leveranse og behov er ikke behandlet her, noe som imidlertid kan håndteres med deling av energi og lagring. Regnestykket viser uansett det enorme solenergipotensialet og hvilken betydelig rolle solenergi kan spille i det grønne skiftet, også i Norge. Dette er som den våkne leser vil skjønne beregnet uten å vurdere solvarmepotensialet, bare strømbehovet (PV).
Byer som Berlin med omtrent 10 % større solenergipotensial enn Oslo, har allerede skjønt budskapet og har lenge arbeidet med reguleringer av lovverket. Som et resultat av dette er det innført et pålegg om bruk av solenergi på nye bygg i Berlin som bygges fra 2023. Solstrømanlegg må fra da dekke minst 30 % av takarealet på alle nye bygg og også på eksisterende bygg når omfattende rehabilitering foretas og denne gir rom for en mulig solenergianleggflate på minst 50m2.
Vegvesenet: Venter påskekø på disse stedene
Bygningsintegrert solenergi er allerede økonomisk
Prisene på solstrøm er i dag under 1 % av nivået for 30 år sidene. De faller videre og systemeffekten øker fremdeles. Det medfører at man trenger stadig mindre areal for å levere energibehovet. Våre ferske forskningsartikler (se tidligere nevnte link 1, link 2, link 3) avdekker at solenergi er generelt sett realistisk i Norge i dag, hvis salgsprisen for strøm til nettet nærmer seg kjøpsprisen eller alternativt, hvis mesteparten av strømmen brukes av produsenten selv og ikke selges. Det finnes selvfølgelig situasjoner hvor dette ikke er mulig, men mulighetene ser i øyeblikket ut til å være svært store de fleste steder i Norge, uten at vi utnytter dem godt nok.
Måten man tenker investering og avkastning på i forbindelse med solcelleanlegg kan med fordel endres. Det har vært en generell holdning at man bruker bygningskomponent avskrivningstid mens faktum viser at solcelleanlegg som er det av omhyllingsflaten har et langt lengre liv enn mange tror.
Forvirringen omkring dette ser ut til å ha oppstått når man har latt seg forlede av at et solcelleanlegg faktisk garanterer en opprettholdt strømproduksjon etter 25 år innenfor 85 prosent av det anlegget leverte da det var nytt. Noen har derved trodd at anleggets levetid er «bare» 25 år og de har gjort sine investerings- og rentabilitetsberegninger basert på dette. Dersom disse beregningene endres marginalt til for eksempel 30 år endrer rentabiliteten seg betraktelig.
Vi vet i dag at anlegg kan fungere utmerket i både 40 og 50 år og derved er rentabiliteten en garantert drøm som banker, fond og enkeltaksjer bare kan drømme om, men ikke garantere. Når dette faktum synker inn vil holdningen til solenergiens muligheter i Norge endres og erstatte de ubegrunnede betenkelighetene.
Det er for øvrig pussig at mange er så opptatt av rentabilitet når det gjelder energiforsyning, mens man gjerne bytter ut kjøkken og bad med tiårs mellomrom til like høye priser, men da tenker man aldri rentabilitet for kjøkkenet og badet. Det gjør man heller ikke for bilen, garasjen, den nye terrassen eller hagens beplanting.
Kunstig intelligens gir smartere bruk av tang og tare
