Solkraft

Solkraft er den teknologien som vokser raskest i verden. Solceller har falt kraftig i pris, og er derfor den mest lønnsomme måten å øke strømproduksjonen på i store deler av verden. Selv om mindre anlegg er mindre økonomiske, kan de monteres svært raskt og settes opp nesten hvor som helst. Solceller "bak måleren" kan sikre lønnsomhet selv om anlegget er lite fordi man sparer nettleie. I land med mye sol monteres solceller stadig oftere med batteripakker, slik at det også er strøm tilgjengelig når sola har gått ned.

I Norge har Stortinget vedtatt et mål på 8 TWh8 TWh tilsvarer 5,1 prosent av Norges samlede årsproduksjon i normalår i 2023 (energifaktanorge.no). innen 2030¹. Selv om sola skinner mest om sommeren i Norge, kan solkraft gi viktige bidrag til energibalansen. Hvis det blir lite vann kraftverkenes magasiner, vil det merkes på våren når tappesesongen går mot slutten utover i april - den såkalte "vårknipa". Da produserer solcellene allerede betydelig. I følge NVE² ser produksjonsprofilen slik ut for de fem største byene i Norge:

Som vanlig vil norske vannkraftverk kunne spare på vannet når sola skinner, slik at de har mer igjen når sola ikke skinner. Norge har allerede den lagringskapasiteten som de fleste andre land mangler og må betale dyrt for.

Kraftig vekst i bruken av solkraft

Solkraft har sett en kraftig vekst i store deler av verden. Figuren under viser utviklingen de siste år for EU-landene³.

Solkraft har jevnt og trutt vokst raskere enn spådommene. Ifølge IRENA⁴ er utbyggingen av solkraft, som første teknologi og den som må dra det største lasset globalt, i rute for å begrense klimaendringene til 1,5 grader:

Kostnadene for solkraft har stupt

Ifølge BloombergNEF har solkraft (PV i figuren) falt fra å være den mest kostbare til å være blant de rimeligste teknologiene iløpet av knappe 15 år⁵. Fallet i kostnader for batterilagring vil bidra til ytterligere vekst, ved at det blir stadig mer lønnsomt å lagre energien slik at den kan brukes også om kvelden og natten.

Hvor lav kan kostnaden for solkraft bli? DNV skriver (2023)⁶:

Vi forventer at gjennomsnittlig LCOELevelized cost of electricity. Gjennomsnittlig kostnad for å produsere elektrisitet over anleggets levetid. for solkraft vil falle med minst 40% til 2050, og individuelle prosjekter med så mye som 60% relativt til dagens gjennomsnittlige kostnad. Med sin læringsrateIfølge Wrights lov vil enhetskostnaden falle med fast andel (læringsraten) for hver dobling av akkumulert antall produserte enheter. (26% på modul-nivå per dobling av kapasitet, fallende til 17% i 2050), vil solkraft bli den billigste kilden til ny elektrisitet globalt med betydelig margin, på tross av lavere kapasitetsfaktor enn andre former for variabel fornybar energi.

Det internasjonale energibyrået (IEA) spår i World Energy Outlook 2023⁷ følgende kostnader for solkraft per kWh fremover (intervallet spenner over IEAs tre ulike scenarioer):

En studie publisert⁸ i Nature Communications i 2023 konkluderer med at sol etterhvert vil være det rimeligste alternativet nesten overalt - unntatt i Norge og Sverige. Men det er viktig å understreke at beregningene er gjort på regionnivå.

Total verdi for kraftsystemet

En innvending mot variabel fornybar energi er at den ikke alltid produserer elektrisitet når det er behov for det. Dermed blir det behov for kostbare løsninger for å lagre energi. Dette er mindre relevant i Norge, hvor vi har store lagringsmuligheter i kraftverkenes vannmagasiner. I andre land er dette et mer relevant spørsmål. Solkraften er den teknologien som påvirkes mest når man tar hensyn til verdien av kapasitet og fleksibilitet i kraftsystemet. IEA har i World Energy Outlook 2023 beregnet også såkalt VALCOE for ulike teknologier:

Verdijustert gjennomsnittlig kostnad for elektrisiftet (VALCOE) inkorporerer informasjon om både kostnader og verdien levert til systemet. I tillegg til LCOE, tas det hensyn til beregninger av verdiene for energi, kapasitet og fleksibilitet for å gi et mer komplett mål av konkurransedyktigheten til ulike teknologier for elektrisitetsproduksjon.

IEA har bare publisert en beregning for scenariet STEPS, som er dagens vedtatte politikk i landene. Scenariene APS og NZE har noe lavere kostnader for nullutslippsteknologier (på grunn av økt etterspørsel etter disse). Kostnader er angitt per kWh og gjelder for Europa:

VALCOE-kostladen for gass er klart lavere enn LCOE-kostnaden. Det reflekterer at gasskraft kan skrus av og på ved behov og dermed har større verdi for kraftsystemet. VALCOE-kostnaden for sol øker klart mest sammenlignet med LCOE-kostnaden, mens vind er mindre påvirket. Kjernekraft har samme kostnad uansett beregningsmåte.

Lagring kan øke solkraftens verdi. I land hvor solkraft trekker prisene ned mot og under null midt på dagen, kan batterier lagre overflødig strøm og lade ut igjen når solen har gått ned. Ember har analysert hvilken betydning det kan ha for solkraftens verdi:

Fortsatt betydelig innovasjon

Selv om solceller er et forholdsvis enkelt produkt, pågår det fortsatt betydelig innovasjon. Målet med utviklingen er lavere produksjonskostnader, mindre materialbruk, høyere effektivitet, bedre varighet osv. Produksjonsteknikken gjør at nye innovasjon svært raskt overtar markedet:

Kilde: BloombergNEF

Her er noen eksempler på videre utvikling av teknologien (med svært ulik avstand til å bli kommersielt tilgjengelig):

• Januar 2024: Forskere lager solceller med 36,1 prosent effektivitet⁹. Dagens paneler utnytter opp mot 23 prosent av energien.
• Januar 2024: AEG lanserer solceller med 40 års garanti¹⁰.

Utbyggingen er ventet å fortsette i høyt tempo

DNV spår¹¹ en kraftig videre utbygging av solkraft over hele verden:

Kilder

1: Europower: Flertall på Stortinget om sol-tiltak: Vil ha 8 TWh solkraft i 2030, besøkt 7. april 2024
2: NVE: Oversikt over solkraft i Norge, besøkt 7. april 2024
3: SolarPower Europe: EU solar reaches record heights of 56 GW in 2023 but warns of clouds on the horizon, besøkt 7. april 2024
4: IRENA: Tracking energy transition progress, besøkt 7. april 2024
5: BloombergNEF: Cost of Clean Energy Technologies Drop as Expensive Debt Offset by Cooling Commodity Prices, besøkt 7. april 2024
6: DNV: The rise of renewables, besøkt 7. april 2024
7: IEA: World Energy Outlook 2023, besøkt 7. april 2024
8: The momentum of the solar energy transition, besøkt 3. februar 2024
9: PV Magazine: Fraunhofer ISE, AMOLF reveal details of record-breaking 36.1%-efficient triple-junction silicon solar cell, besøkt 7. april 2024
10: PV Magazine: AEG launches 23.3%-efficient ABC solar panel with 40-year warranty, besøkt 7. april 2024
11: DNV: The rise of renewables, besøkt 7. april 2024

• larsoy@munin.no