Forskere ved SINTEF jobber nå med å bygge et pilotanlegg for flytende sol. Dette er laget med en spesiell teknologi som fanger såkalt konsentrert sol ved hjelp av speil, skriver forskningsmagasinet Gemini.

Konseptet er laget slik at det kan roteres i vannet ved hjelp av propeller, sånn at man får best utnyttelse av sola, og fanger opp mest mulig dagslys.

Skal produsere strøm og varme

Den konsentrerte solen vil generere mye varme. Denne varmen skal solanlegget samle opp ved å legge en væske inne i rørene med solceller.

– På dagens anlegg for flytende sol kjøler vannet solcellene ned, og dermed mister man denne varmen. Dette anlegget vil derfor skille seg ut ved å ta vare på varmen i tillegg til den elektriske strømmen, forteller Bellmann.

Bidrar til CO2-fangst

Strøm og varme fra solanlegget skal brukes i et anlegg for CO2-fangst. Ettersom varmen fra solanlegget ikke får høy nok temperatur skal det også kobles på en varmepumpe. Denne skal utvikles av SINTEF Energi.

-Målet er å demonstrere et solarassistert karbonfangstsystem som helt eller delvis gir den nødvendige termiske energien for gasseparasjon, sier Bellmann.

Skal hjelpe europeisk tungindustri

– Prosjektet bærer navnet Trineflex  og er et stort fireårig EU-prosjekt som startet opp i september 2022. Hovedmålet med prosjektet er å hjelpe tungindustri i omstilling til å oppnå sine bærekraftmål gjennom integrasjon av fornybar energi og digitalisering.

Prosjektet har en totalkostnad på 19,3 millioner euro og involverer 28 partnere, deriblant norske SINTEF.

Der solcellepaneler har blitt et velkjent begrep, viser derimot spørreundersøkelsen at hele 61 prosent av norske forbrukere ikke har hørt om hjemmebatterier, samt energilagring og -distribusjon ved hjelp av disse.

Enkelt forklart gjør smart batteriteknologi at strøm automatisk kan lagres til slike batterier når strømprisen er på sitt laveste gjennom døgnet. Når strømtoppene er på sitt høyeste, vil boligen derimot bruke den batterilagrede strømmen, i stedet for nettstrømmen. Slik kan privatpersoner kutte i strømregningen sin, samtidig som de bidrar til å jevne ut strømforbruket.

– Vi trenger å iverksette flere gode og smarte tiltak innen fornybar energi i hjemmene våre. Utfordringen er at disse per i dag ikke er godt nok kjent. Virksomhetene som selger løsninger innen strømsparing, energilagring og smart strømstyring bør derfor i større grad formidle løsningenes muligheter og fordeler til forbrukerne. Videre må staten, gjennom Enova, sørge for gode støtteordninger, sier direktør for nett og kraftsystem i Fornybar Norge, Kristin H. Lind.

Egenprodusert solstrøm som energireserve

Undersøkelsen viser videre at én av tre er interesserte i kombinasjonen solceller og batterier for produksjon av egen, fornybar energi.

Bjarne Tveit. Foto: May Elin Aunli

En som virkelig benytter seg av markedets smarte strømsparingsløsninger, er Bjarne Tveit på Fevik utenfor Grimstad. Familiens enebolig har blant annet vannbåren varme i gulvene, solcelletakstein, solvegg med solcellepanel, smarthus-system og en stor, roterende «solblomst» i hagen, som følger sola fra øst til vest og gir solcellene optimal energifangst.

I tillegg har familien Tveit investert i et intelligent energilagringssystem fra energistyringsselskapet Eaton. Installasjonen inneholder et 50 kWh-batteri koblet sammen med avansert styringsteknologi.

For Tveit betyr dette at boligen kan bruke mer egenprodusert solstrøm. Dersom solcelleinstallasjonen produserer mer energi enn familien bruker, kan batteriet lagre fornybar overskuddsstrøm som en energireserve.

– Denne grønne, egenproduserte energien kan vi så forbruke når strømnettet er sterkt belastet. På vinterstid kan batteriet i teorien forsyne boligen med all nødvendig energi i åtte til ti timer, sier Tveit.

Har redusert strømregningen med 80 prosent

Med alle spare- og energitiltakene på plass og innkjørt, kunne Tveit fortelle til NRK i 2021 at de hadde klart å halvere familiens strømregning. Siden den gang har strømprisene stadig slått nye rekorder. I februar 2023 kan han fortelle om en svært gunstig utvikling.

– Særlig kombinasjonen solceller og batteri gjør oss i stand til å jevne ut dyre effekttopper, samt at all overskuddsproduksjon lagres på batteriet. Vi har nå gått forbi målet vårt, og har redusert strømregningen med omtrent 80 prosent.

De mange smarte løsningene som finnes i dag legger til rette for mer miljøvennlig energiforbruk, mindre belastning på et sårbart strømnett, og lavere strømregninger. Mulighetene for privathusholdningers innsparing er store, mener Tveit, men det krever at man kan og er villig til å gjøre en investering. Med de rådende strømprisene er derimot ikke nedbetalingstiden lang.

– Ifølge egne utregninger ender jeg opp med en nedbetalingstid på 15 år, til tross for at jeg har brukt omtrent 1,5 millioner kroner på disse installasjonene, sier han fornøyd.

Behov for bedre statlige støtteordninger

Til solcelleanlegg kan privatpersoner kan få inntil 47 500 kroner i Enova-tilskudd, men foreløpig gis det ikke tilskudd til batterier. Av omtalte undersøkelse kommer det også frem at over halvparten av den voksne, norske befolkningen mener Enova bør tilby privatpersoner en tilsvarende støtteordning for batterier som for solcelleanlegg.

– Når Enova støtter boligeiere med installasjoner for solenergi, bør det også gis statlig støtte til batterier og smart strømstyring for å gi forbrukerne reelle muligheter til å produsere sin egen strøm og bidra til det grønne skiftet, sier Lind.

Strøm er ekstrem ferskvare

Forbrukere som ønsker batterier for energilagring, må altså betale hele summen fra egen lomme.

Det synes Lind er uheldig.

– Å kun installere solcellepaneler, løser ikke utfordringen for strømnettet. Strøm er en ekstrem ferskvare som må brukes umiddelbart om den ikke kan lagres i en fryseboks, i form av et batteri, eller som på en termos i form av varmtvannstank. Uten lokal lagring kan faktisk en stor økning i bruk av solcellepaneler bidra ytterligere til kapasitetsutfordringen for strømnettet.

Selv om en betydelig andel av norske husholdninger installerer solcellepaneler og dermed kan produsere egen solkraft, vil altså ikke dette tiltaket i seg selv løse utfordringen med et tungt belastet, nasjonalt strømnett.

– Vi har et tydelig behov for å få mer fornybar energi inn i det norske kraftsystemet, men solkraft alene er ikke løsningen. Hva gjelder landets husstander, ser vi i Fornybar Norge på batterier som et godt tiltak for å få lagret og dermed gjort større nytte av energien som produseres. Privatpersoner kan med en slik kombinasjonsløsning spare både avgifter, nettleie og kostnad for selve strømmen, forklarer Lind.

Utbygging av det nasjonale strømnettet er et kostbart og naturinngripende tiltak med miljøkonsekvenser. Slik situasjonen er per i dag med lite ledig kapasitet må nettet likevel bygges ut, særlig på de høyere spenningsnivåene.

– Det er effekt som koster og som gjør at utbygging er nødvendig. Å redusere eget effektuttak med hjemmebatterier vil dermed kunne bidra til utsettelse av utbyggingen i lavspenningsnettet, avslutter Lind.

– Det er regnet ut at vi årlig sløser bort drøyt 40 terrawatt timer strøm i Norge. Så vidt jeg vet, betyr det at vi årlig skusler bort sånn cirke 40 milliarder kroner på det. Det er vel mer eller mindre tre ganger det totale bompengebudsjettet – for de som er interessert i det, forteller administrerende direktør Andreas Thorsheim.

– Jeg flyttet selv for ti år siden inn i et hus fra 1969. Da vi flyttet inn, kostet strømmen oss rundt 40.000 kroner i året. Etter at vi etterisolerte vinduer og dører, og installerte solceller på taket, er vi nå nede i 8.000 kroner i året. Ingen blir lykkelige av å fyre for kråka, for å si det slik. Kråka kan se dette annerledes, selvsagt.

– Solceller lønner seg

– Rundt 2016 ble panelprisene såpass rimelige at det å investere i solceller – pluss betaling til elektriker eller montør for å få dette opp på taket – kunne gjøres så billig at det kunne utkonkurrere strømprisen i Norge. Panelprisene har sunket videre. Sonen hvor solceller er lønnsom har dermed utvidet seg fra å være Østfold og Vestfold til nå å dekke stort sett hele Sør-Norge, sier Thorsheim.

– Det er fortsatt slik at de som bor på solrike steder får mer ut av denne investeringen enn de som bor i en skyggefull dal. Vær spiller også inn. Fredrikstad er en fin plass for solceller, mens Bergen fortsatt har noe å gå på.

– Investerer du i et solcelleanlegg som koster 100.000 kroner, vil det systemet lage strøm for mer enn 300.000 kroner over de neste 30 årene – avhengig av hvor systemet står. Sånn sett tredobler du investeringen, selv om det er en kostnad å vente på pengene. Systemet står i 30 år. Produktgarantien er på 25 år, men erfaringsmessig varer solcellesystemet lenger enn det. En typisk norsk forbruker vil se en årlig avkastning fra 6 til 10-12 prosent, på det aller beste. Sånn sett slår det jo bank- og boligrenter med klar margin.

Solceller i takstein

Otovo er en av nordens Nordens ledende totalleverandører av solceller for privat- og bedriftskunder, med mer enn 2.000 anlegg levert i Norge og Sverige. Administrerende direktør Andreas Thorsheim mener privatmarkedet fortsatt er relativt lite, men at større interesse blant husholdninger, samt innovasjoner i byggenæringen, vil endre dette:

 – Solcellepaneler er masseprodusert industrivare. Det er det samme panelet som blir solgt overalt. Det gjør at prisen blir lav, og at investeringen blir lønnsom – selv her oppe i nord. Industriproduktet er rektangulært, og kan iblant utfordre estetikken på visse bygninger. Men du kan putte solceller i hva det skal være av bygningsmaterialer. Der skjer det i dag en voldsom innovasjon. På en rekke nytte- og næringsbygg kommer det solceller i fasadeplater. Det begynner også å bli vanlig med solceller i rekkverk.

– Otovo selger også solceller i takstein. Det monterer vi på samme måte som tradisjonell skifer, og produktet gjør nytten som takstein i 50 år – samtidig som det produserer energi. Selv om disse panelene er litt dyrere, ender de opp med å betale seg i lengden. Det kan være et billigere alternativ mange steder. De tykke glassplatene tåler fem tonns trykk med is og snø, så det skulle holde også over en norsk vinter.

Ser muligheter i hyttemarkedet

– Norge var verdensledende på solceller i 1980, på grunn av alle hyttene våre. Det kan vi fort bli igjen. Jeg tror ikke det blir off-grid, som før. Vi er blitt for godt vant til komfort. Det skal være både Netflix og jacussi på hytta, for å si det sånn. Men solcellepaneler er veldig aktuelt for nye hyttefelt, for eksempel. Det vil dekke mye av behovet på slike steder.

– Det er to ting som driver frem hyttemarkedet i Norge. Det ene er at disse feltene ofte ligger i områder med svakt utbygget infrastruktur. Det gjør det mer attraktivt å bygge ut alternativ strømproduksjon, med batterier, for å spare utgiftene ved tilkobling til strømnettet. Dessuten er hyttene nå kommet inn under ordningen for Enova-støtte. Det betyr at hytteeiere kan få tilbake mellom 15.000 og 20.000 kroner ved ferdigstillelse av et solcellesystem.

– Solenergien er kommet til Norge, selv om det fortsatt er en tidlig fase. Det tar særlig av i privatmarkedet, hvor Enova har tatt en aktiv rolle. Vi er også opptatt av ny teknologi. Den kombinasjonen er virkningsfull. Mange vil være med å skape en ny fremtid, samtidig som den økonomiske barrieren er blitt lavere, konkluderer Thor Christian Tuv, administrerende direktør i leverandøren av solcellepaneler for tak og fasader FUSen AS.

– Vi har lett for å tro at solenergi ikke er særlig egnet her til lands, med seks måneders vinter. Vi har derfor fortsatt en jobb å gjøre med å vise at solcelle på tak og fasader gir mening – også i Norge.

Venter mer av byggenæringen

En annen som ser at solenergi «gir mening» også her oppe i nord, er forsker ved Institutt for energiteknikk Josefine Helene Selj. Når hun sitter i et fly og ser ned på norske bygninger, ser hun først og fremst et stort potensiale for produksjon av ren, fornybar energi.

– Det er dumt å ha tak og fasader som ikke yter noe. De kan og bør produsere strøm.

Foto: UiO

Og det er lenge siden solcellepaneler kun var noe skjeggete menn monterte på hytteveggen.

– Teknisk er vi kommet ganske langt når det gjelder solcelleanlegg integrert i bygningselementer. Produktene finnes, i alle mulige varianter. Men de er ikke like billige som vanlige solcellepaneler, fordi slike elementer er mye mindre brukt. Produkter som dette må masseproduseres, for å få prisene ned. Vi har ikke fått slike «bestselgere» ennå.

Trenger standardløsninger

For å få fart på bruk av bygningsintegrerte solceller og solceller i bygningsfasader etterlyser Selj større kunder som går etter standardiserte løsninger, selv om hun mener det offentlige gjør svært mye riktig allerede.

– Omsorgsbygg og Undervisningsbygg gjør mye bra, og det offentlige er svært viktige kunder for å få etablert ny teknologi. Det er viktig at alle ser at dette er en investering som både er grønn og samfunnsøkonomisk lønnsom.

– Kompetanse om solceller bør i større grad inn i utdanningen. Det skjer ting allerede. Kuben videregående skole har mye om solceller i sin elektroutdanning. Elektrikerne må vite hva dette dreier seg om. Arkitektene bør ha sett slike anlegg før, og vite hvilke produkter som er tilgjengelig. Vi må også fortelle hva kostnadene er, og hva de kan bli. Det er også viktig å vite når solceller fungerer best, og hva vi må tenke på når vi setter solceller på et bygg.

– Et eksempel på det er kulturhuset i Os kommune, Oseana Kunst & Kultursenter. De har brukt solceller på en veldig kreativ måte. Fasaden er buet, og det er blitt veldig lekkert. De har brukt ganske standard paneler, men estetisk og arkitektonisk er det blitt svært bra.

Maskinlæring og bedre ytelse

Selj mener vi i fremtiden får enda mer effektive solceller. Samtidig advarer hun mot å utelukkende «tenke som fysikere».

– Vi jobber mye med å øke ytelsen på solcelleanlegg i felt. Hvordan kan vi få cellen til å leve så lenge som mulig? Hvordan kan vi oppdage feil på anlegg? Produksjonen avhenger naturligvis mye av vær og solforhold. Da kan det være vanskelig å skille ut hva som er naturlig variasjoner i produksjon og hva som er feil på anlegget. Så vi jobber med å overvåke ute, og bruker maskinlæring til å finne ut av hvordan det egentlig står til med solcellene.

– Det estetiske er også viktig. Det må være mulig å vektlegge også andre ting enn hvor mye effekt vi kan få ut av hver solcelle. Hvis det skal være et fasadeelement, må det kunne komme i forskjellige farger. Da må vi også tåle at et rødt panel ikke vil produsere like mye strøm som et sort panel.

– Solsmaragden i Drammen er et innovativt energibygg med fargede solceller. De var tidlig ute med det. Det var Thor Christian Tuv og Fusen som fikk jobben med å få tak i litt andre typer solcellepaneler å bygge med. Panelene skulle være byggeelementer også, ikke bare panel. Det var en stor jobb å få tak i noen som kunne produsere det. De måtte gå opp løypa.