Plastfolie gjør solfangere mer effektive – til halve prisen

Et danskutviklet plastmateriale kan erstatte de dyre speilene som benyttes til konsentrert solvarme. Dette kan gjøre solvarmen like billig som naturgass for å produsere fjernvarme.

For kort tid siden klippet borgermesteren i Vordingborg Kommune i Danmark den røde snora til et nytt solfangeranlegg som skal levere energi til fjernvarmeverket i Lendemarke på Møn.

Dermed har det blitt lagt til enda et anlegg i Danmarks raske utbygging av solfangere. Ifølge energirådgiveren PlanEnergi er landet nå oppe i over 1,6 millioner kvadratmeter solfangere tilkoblet fjernvarmenettet, noe som gjør Danmark til verdensledende innen solfangeranlegg målt etter areal.

Men det nye anlegget på Møn er slett ikke som solfangeranlegg flest.

For det første består ikke anlegget av stasjonære plane solfangere, slik det ellers er vanlig i Danmark, men i stedet av vendbare paneler som følger Solas gang over himmelen.

Panelene konsentrerer sollyset inn mot en mottaker med en væske som varmes opp og sirkulerer gjennom en varmeveksler, hvor det avgir varmen til fjernvarmevannet. Teknologien kalles også «concentrated solar power» (CSP), og er vanligvis oftere benyttet i land med høyere solinnstråling.

Plast setter speil til veggs

For det andre er solfangerne på Møn heller ikke bygd opp som et klassisk CSP-anlegg som bruker buede speil for å konsentrere sollyset. I stedet er de flate panelene lagd av et stykke vanlig vindusglass ytterst, og på undersiden ligger det en ny type plastfolie som er utviklet av den danske bedriften Heliac.

Folien kan ikke bare produseres til halvparten av prisen for speilene i et vanlig CSP-anlegg, men den er også mer effektiv til å fange inn solenergien.

– Folien er i stand til å omdanne 84 prosent av sollyset til varme. De beste speilbaserte systemene ligger på 79 prosent, men er til gjengjeld minst dobbelt så dyre, forteller Henrik Pranov, som er administrerende direktør i Heliac, og som har vært med på å utvikle materialet helt fra bunnen av.

Han forklarer at folien er et såkalt strukturert plastmateriale. På overflaten er det innkapslet mange mikroskopiske pyramider, og disse fungerer som prismer som fokuserer sollyset.

Når lyset går gjennom de mikroskopiske pyramidene, bøyes det av, og ved å plassere dem på riktig måte kan man få alt lyset til å møtes i ett punkt. Prinsippet er det samme som i såkalte Fresnel-linser, som vi blant annet kjenner fra gammeldagse overhead-projektorer. Linsene har blitt brukt i forskjellige sammenhenger i mer enn 100 år.

Selv om beskrivelsen lyder høyteknologisk, er folien rent material-teknologisk egentlig ikke spesielt banebrytende.

– Jeg har spurt meg selv mange ganger hvorfor det ikke er noen som har funnet på dette tidligere, for med de teknologiene som vi har benyttet, kunne man ha gjort dette på 1970-tallet, sier Henrik Pranov.

Folien står sin prøve

Anlegget på Møn er satt opp av Heliac i samarbeid med energiselskapet E.ON, som skal drive det som et supplement til det eksisterende flisverket de har. Solfangerne forventes å produsere omkring en firedel av det lokale varmebehovet, tilsvarende 8900 MWh per år, men de foreløpige dataene fra anlegget viser at man i hvert fall i sommermånedene kan øke forventningene:

– Inntil videre kjører det helt som forventet. Vi regner faktisk med at det kan dekke 100 prosent av varmeverkets produksjon ut over sommeren, så vi forventer å kunne stenge flisverket helt i sommermånedene, sier innovasjonsdirektør Lars Van Hauen i E.ON.

Det nyåpnede anlegget er en test for begge parter, og forhåpentlig vil den vise seg å være så positiv at samarbeidet kan fortsette, og at flere av E.ONs fjernvarmeverk rundt om i landet kan bli supplert med et solfangeranlegg basert på Heliacs teknologi.

Men for E.ON er en viktig del av testen allerede bestått, siden økonomien i fremtidige prosjekter vil bli avgjort av hvor lavt man kan holde anleggskostnadene. Og her har planleggings- og byggefasen av de 144 solfanger-stativene på Møn allerede gitt mange små og viktige erfaringer for fremtiden.

– Vi startet med å tro at vi måtte støpe en masse betongfundamenter, og fikk regnet oss fram til at vi måtte bruke en voldsomt stor mengde betong per stativ. Det gikk opp for oss at dette ikke var holdbart, så dermed fant vi ut vi kunne gjøre det samme med jordspyd i stedet, sier Lars Van Hauen.

Vil legge om til bærekraftig produksjon

– Dette er ikke særlig høyteknologisk, men det er summen av flere av disse veldig lavteknologiske erfaringene som gjør at vi til syvende og sist kan levere varme som kan konkurrere på pris med for eksempel naturgass, sier han med henvisning til E.ONs målsetning for prosjektet, som nettopp er å gjøre solvarme like billig som gass og biomasse.

Nå skal driften vise om folien kan levere like kostnadsseffektiv fjernvarme som for eksempel naturgass. Det håper han, for han anser det som ekstremt viktig at varmesektoren også bidrar til den grønne omstillingen.

– Det er jo en kjent sak at i Danmark brenner man opp store mengder biomasse og naturgass – også på noen av verkene våre – og vi ser det som en viktig del av oppgaven vår å få stilt om produksjonen til noe som er bærekraftig, sier Lars Van Hauen.

Hos Heliac, som har patentet på teknologien, er fokus også rettet mot utlandet. Den høye ytelsen til folien, og ikke minst de lave produksjonskostnadene til materialet, gjør dette til en opplagt eksportvare til Sydens mer solrike land.

– Økonomisk sett ville det gi mye mer mening å legge disse anleggene til Spania, California eller Australia. Danmark er spesielt, fordi vi har et stort fjernvarmesystem som kan ta imot varmen. Men i utlandet vil denne teknologien spesielt være velegnet for å levere prosessvarme til industrien, sier Henrik Pranov.

Artikkelen ble først publisert på Gridtech, et proff-medie i danske Teknologiens hus/Ingeniøren.dk