Denne nye, norske solcelle-taksteinen kan du legge selv

Familien Tveite i Grimstad har drevet med takstein i generasjoner. Nå har de tre brødrene som leder virksomheten i dag, begynt å produsere solcelle-takstein. En ny, helautomatisert produksjonslinje står klar, og hadde det ikke vært for pandemien, ville det blitt invitert til lanseringsfest på Sørlandet i disse dager.

– Da ville vi kalt inn ministere og alt mulig, sier Jørn Tveite, daglig leder i Skarpnes, på telefon fra Grimstad.

Han er den yngste av de tre brødrene, som alle har navn på j: Jørn, Jon og Jens. TU Bygg har snakket med to av dem. Opprinnelig tok vi kontakt i forbindelse med nyheten om at solenergi-leverandøren Otovo legger ned satsingen på solcelle-takstein.

Så viser det seg altså at brødrene Tveite går i motsatt retning.

Kortreist sement

I 102 år har Skarpnes forsynt norske hustak med betongtakstein, som er fire ganger mer utbredt her til lands enn takstein av teglstein. Sistnevnte markedsfører seg med at materialet har lengre tradisjoner og estetiske kvaliteter du ikke får maken til med betong.

Når steinen likevel skal dekkes av blanke solceller, spiller det mindre rolle, estetisk sett, hva steinen består av. Skarpnes-steinen er toppet med en glassplate med svarte, monokrystallinske silisium-celler, som er mer effektive enn de velkjente polykrystallinske med blåskjær, som er rimeligere.

Ellers er holdbarheten nesten like god for betong som for tegl (minst 50 års levetid), tettheten er bedre og prisen lavere. Skarpnes kjøper kortreist sement fra Norcem i Brevik, og sand henter de fra et sandtak i Grimstad. At sementproduksjonen medfører en del CO₂-utslipp, mener Tveite i stor grad innhentes gjennom karbonatisering etter at taksteinen er montert. Dette er en kjemisk reaksjon der karbon binder seg til betongen.

– Denne reaksjonen er spesielt fremtredende i betongtakstein fordi overflaten er så stor. Legger vi til at levetiden er veldig lang, så er det totale livsløpsregnskapet for betongtakstein fordelaktig målt mot andre taktekkingsmaterialer. Betongtakstein kan også lett gjenvinnes, sier Jørn Tveite.

Tryggere med parallellkobling

Den første norskproduserte solcelle-taksteinen har fått navnet Solstein. Et kortsiktig mål for Tveite-brødrene er at hundre norske hus skal få dette på taket i løpet av 2021. Dette er, etter det TU Bygg erfarer, også en verdensnyhet, for det er den første solcelle-taksteinen som er parallellkoblet og et lavvolt-system under 120 volt.

Det vanlige uansett solcelleformat er å seriekoble enhetene slik at spenningen øker proporsjonalt med antall solceller. I store industrianlegg der mange moduler er koblet sammen, kan spenningen komme opp i over 1000 volt. Spenning over 120 volt likestrøm er per definisjon berøringsfarlig spenning, noe som blant annet kan utgjøre personrisiko ved brann.

Selv om man velger å dele et tak inn i flere seriekoblede sløyfer, blir spenningen fort så høy at hele monteringen må utføres av sertifisert el-installatør. Med Solstein holder det at elektrikeren gir en veiledning om leggingen, kontrollerer at det er gjort riktig når arbeidet er ferdig og kobler anlegget til huset (se utdrag fra Lovdata nederst i artikkelen).

To spenningsomformere

Konkret parallellkobles to og to takstein til en tilførselskabel. Dermed begrenses spenningen til det nivået to takstein er i stand til å generere, ikke hele taket. Ifølge Skarpnes vil det si maks 72 volt.

Ulempen er at man må ha en spenningsforsterker (PV-booster) i tillegg til inverter før anlegget kobles til strømskapet. Men det gir tryggere montering og lavere risiko for personskade ved brann samt sikrere drift. Det siste skyldes at ikke hele anlegget blir slått ut dersom én av cellene mørklegges. Da slutter bare de cellene det gjelder å produsere strøm, de andre fortsetter som før.

– Et seriekoblet anlegg er som juletrelys var i gamle dager. Når én pære sluttet å virke, slokket alle lysene, sier Jens Tveite.

Uavhengig energiproduksjon

Selve solcelleglassene som lamineres sammen med Skarpnes' flate betongtakstein, har Tveite-brødrene importert fra den tyske solcelleprodusenten Autarq. I likhet med solcellepaneler flest er også disse satt sammen av 60 solceller. Hver stein yter 13 watt etter den offisielle STP-standarden, eller 130 Watt per kvadratmeter.

For 1,7 kvadratmeter, som er standard størrelse på et solcellepanel, blir ytelsen 221 W_p (peak/toppeffekt). Det er en del mindre enn de beste panelene på markedet, som yter mellom 300 og 400 W_p.

Til gjengjeld er takstein mye mindre, slik at det er lettere å utnytte en større del av taket, og at produksjonen går for fullt der det er sol selv om det er skygge andre steder. Forskjellen i produksjon per kvadratmeter målt mot tradisjonelle paneler vil derfor i mange tilfeller ikke være så stor som i teorien.

Det eneste som må være normalstein på et tak med Solstein, er første rad under mønet og siste kolonne ut mot vindskiene. Også rundt piper og takutstikk er det mer fleksibelt med små paneler eller solcelle-takstein enn standardpaneler på 1 x 1,7 meter.

– Tull å installere for mye

Skarpnes sikter seg primært inn mot privathusmarkedet og opererer med fire systempakker fra 25 til 100 kvadratmeter og ytelser fra 3 kW_p til 12kW_p. Til sammenligning er maksytelsen til Askos kjempeanlegg på et varelager i Vestby 370 kW_p.

All den tid vi ikke har gode løsninger for langtidslagring av energi hjemme, mener brødrene Tveite at det foreløpig ikke er så aktuelt å installere store anlegg på hytter og eneboliger.

– Tommelfingerregelen vår er at man ikke bør installere større anlegg enn at man får brukt all strømmen selv. Et system som dekker 25 til 40 prosent av behovet, er stort nok, mener Jens Tveite.

Han tror seks kilowattsystemet deres, som beslaglegger 50 kvadratmeter av et tak, kommer til å bli bestselgeren.

– Hvorfor ikke installere mer, så kan man selge overskuddet til nettselskapet?

– Det er ikke sikkert at man vil få så mye for denne strømmen framover. Det er nettselskapene som bestemmer prisen, og vi har ingen garanti for at de vil fortsette å betale én krone for kilowatten, svarer Tveite.

Det er også stor usikkerhet om hvordan effektprising vil slå ut, påpeker han.

Satser på utseendet

Solenergiselskapet Sun-Net har allerede installert enkelte anlegg med Solstein i Norge. Disse har imidlertid vært produsert av det tyske gründerselskapet de samarbeider med. Nå er de klare for å produsere alt på egen hånd hjemme i Grimstad, hvor en robotisert produksjonslinje står klar til å ta imot bestillinger.

I likhet med den tradisjonsrike balkong- og fasadeentreprenøren Sagstuen, som har begynt med vertikale solceller, ligger røttene til Skarpnes i byggebransjen. Selve taksteinen fremstilles ved at en takstein-ekstruder skjærer ut plass til solcellene, som limes inn i utsparingen. Hver stein er utstyrt med kontakt og egen sikring.

– Sikkerhet har stått i høysetet hele veien under utviklingen av dette produktet, sier Jørn Tveite.

De tre brødrene er i gang med å lage en markedsføringspakke for solcellesteinen sin. De håper likevel at jungeltelegrafen vil gjøre en del av jobben for dem.

– Estetikken er vårt fremste salgsargument. Skjønnheten vil tale for seg selv! proklamerer Jørn Tveite.