Välbesökt Solforum 2014

Idag arrangerade Energimyndigheten det andra Solforum. Ca 190 deltagare hade samlats i Linköping för en heldag om solenergi med föredrag, rundabordssamtal och en posterutställning. Det var deltagare från vitt skilda områden som den akademiska forskningsvärlden, företag, kommuner, elbolag, konsulter, byggföretag etc. Bara detta faktum gör att forumet fyller en viktig funktion. Det gav goda möjligheter för alla att utbyta information och få kontakter till användning i sin dagliga verksamhet. Här kommer ett axplock av mina intryck, så långt jag hinner på tågresan från Linköping till Västerås. Presentationerna från Solforum lades ut av Energimyndigheten 31 oktober.

Utveckling – Integration – Främjande var tre ledord Enerigmyndigheten hade myntat för dagen. I inledning fick vi höra att IEA Technology Roadmap – Solar Photovoltaic Energy hade satt visionen 16% solel i den globala elanvändningen år 2050, vilket var en uppgradering från de 11% man angett i 2010 års upplaga. Den nya målet förutsätter bland annat en kostnadsreduktion på 65% (!) till år 2050.

Sverige satsar ca 70 miljoner kr per år i statligt stöd till solenergiforskning. Stödet kommer från Energimyndigheten, Vetenskapsrådet, Vinnova och SSF.

Elina Eriksson och Teo Enlund, Green Leap KTH, berättade om solceller ur ett användar- och designperspektiv. Privatpersoners inställning till solceller handlar mycket om känslor. De tyckte man ska tala till buken istället för huvudet (inte kr, W, …). Känslan av att det är min el är en stark drivkraft liksom en vision att bli självförsörjande. Många undrar över kopplingen till nätet och de förslog att tala om nätet som ett virtuellt batteri där man lagrar sitt överskott och tar tillbaka det vid ett senare tillfälle. Man pekade på några systemfel idag:

  • Inbyggda hinder i dagens regler.
  • Staten bjuder med armbågen. Det är krångligt och det blir inte klart vilka regler som gäller.
  • Fast i gammalt tänkande. Man tänker i form av belastningspunmkter istället för i form av kunder.

Åsa Togerö, Skanska, höll föredraget “Hur vill byggbolag använda solceller i framtiden”. Om man vill påverka känslor är det smart att göra det med bilder. Varför solceller:

  • Nödvändigt, om hållbar utveckling är målet.
  • Det självklara valet när de enklaste frukerna plockats (som förbättrat klimatskal).
  • Låg risk. Fördel det pratas för lite om.
  • Långsiktig avkastning.
  • Enkelt ur installationsteknisk synvinkel.
  • Signalvärde! Coolare än isolering.

Även Åsa var inne på att dagens regler är krångliga. Experter säger olika om skatt, moms etc.

“Molekylära solceller – status och möjligheter” var ämnet för Henrik Pettersson, Swerea/IVF. Hans definition av molekylära solceller var “Solcellstekniker baserade på ljusabsorberande molekyler fästa på nanostrukturerad halvledare”. Det finns olika varianter:

  1. Grätzel-solcellen. Rekordverkningsgrad i laboratorium är 11,9% (enligt NREL:s sammanställning), där utvecklingen i verkningsgrad avstannat. Kommersialiserad för inomhusapplikationer.
  2. “CMD-solcellen”. Utvecklad vid CMD (Center for Molecular Devices). Verkningsgrad 13,0%. Ej kommersiell.
  3. Solid state. 7,2%. Ej kommersiell.
  4. Perovskit-celler. 17,9%. Ej kommersiell. En förvånansvärt snabb utveckling sedan starten för större forskningsinsatser för ett par år sedan.

CMD har gjort en monolitisk Grätzel-modul som demonstrator i storleken 30 x 30 cm, med 6% verkningsgrad och hygglig stabilitet. Det finns två svenska företag. Exeger, som håller på att bygga en pilotproduktion, och dyenamo som är en avknoppning från CMD och som kommer att ta steg mot modulproduktion när tekniken är redo.

Stenbjörn Styring berättade om “Bränsle från solenergi och vatten – från naturlig till artificiell fotosyntes”. Enligt honom själv var det något som inte finns (kommersiellt) idag och han hade inte ens en affärsidé, men han hade rest runt i 40 länder och berättat om detta. Området kallas solbränsle, som har två spår. Från vatten kan vätgas (H2) framställs eller CO2 kan reduceras til kolbaserade bränslen. Det finns indirekta metoder som att med solel framställa vätgas med elektrolys och direkta metoder som artificiell fotosyntes. Stenbjörn trodde att de indirekta metodera var dyra. Å andra sidan är min tanke att verkningsgraden blir bättre. Låt säga att man har en solcellsmodul med dagens normala verkningsgrad på 15-16% och en elektrolysör med 50% verkningsgrad (i småskalig elektrolys, vi använde en sådan i ett projekt i Glashusett i Hammarby Sjöstad för ca 10 år sedan. 70% kan kanske nås i storskalig elektrolys). Då blir verkningsgraden ca 8-11% till vätgas och den kommer att öka i takt med att modulverkningsgraden ökar. Stenbjörn nämnde inget om status vad gäller verkningsgrad för artificiell fotosyntes. I artikeln “Scientists create most efficient artificial photosynthesis yet” från juli i år anges en verkninsgrad på 2%.Om artikelns rubrik stämmer ligger artificiell fotosyntes långt efter solceller + elektrolysör i verkningsgrad för vätgasproduktion. Om det kan kompenseras med lägre produktionskostnad kan jag inte avgöra och kanske inte heller forskarna i detta stadium? En fråga är också hur vätgasen ska användas. Bränsleceller där man skulle kunna använda vätgasen har en verkningsgrad på högst 60%, dessutom behövs komprimering för lagring av vätgasen, vilket också ger förluster. Sammantaget gör detta att vätgassystem får låg systemverkningsgrad, vilket är en besvärande faktor för vätgas.

Olle Inganäs, Linköpings universitet, gjorde i föredraget “Tryckta, flexibla organiska solceller” dagens mest spektakulära uppvisning, “best in show”. Han hade en rulle med organiska solceller trycka i deras egen maskin. Rullen skickade Olle ut på golvet och vips rullades det ut 10(?) meter solceller. Denna typ av solceller har idag 10-12% verkningsgrad i laboratorieskala och befinner sig tidigt i utvecklingen enligt Olle. Den rulle Olle så fint förevisade hade “nå’n” % verkningsgrad om jag fattade rätt och man skulle kunna gå till 5-6% trodde han. Det ska jämföras med 15-16% för kommersiella standardmoduler av kiselsolceller, vilket gör att de organiska solcellerna med sin betydligt lägre verkningsgrad får svårt att konkurrera i tillämpningar där kisel används idag. En fördel är den ringa materialåtgången av aktivt material, 150 kg/km2. Detta gjorde att det var plastkostnaden för substratmaterialet som satte priset. Man kan ha i åtanke att produktionskostnaden för kiselbaserade moduler är idag 0,4-0,5 $/W hos de bästa tillverkarna i Kina vilket gör ca 500±50 kr/m2 för en färdig modul med 15% verkningsgrad. Skulle varit elegant om Olle hade jämfört med materialåtgången för kiselbaserade moduler, som idag är den i särklass vanligaste solcellstypen. De molekylära solceller kan inte konkurrera med kisel i verkningsgrad men viktiga fördelar är att de kan göras i olika färger och geometrier. På min fråga om åldring svarade Olle att de är extremt vattenkänsliga och därför måste de kapslas. Huum… gör inte detta krav att en (stor?) del av den tänkta kostnadsfördelen försvinner? Han trodde på en optisk stabilitet på 35-40 år och en modullivslängd på ca 5 år, vilken kan jämföras med den effektgaranti på minst 80% av märkeffekten efter 25 år som vanligen ges för kiselbaserade moduler.

“Tunnfilmssolceller baserade på CZTS (Cu, Zn, Sn, S) som alternativ till CIGS” var titeln för Charlotte Platzer-Björkman, Uppsala Universitet. Bakgrunden till denna forskning är att olika tekniker har olika begränsande ämnen. Silver för elektroder för kiselbaserade moduler, tellur för CdTe-solceller och indium (och gallium) för CIGS-solceller. Begränsad tillgång på de kritiska ämnena kan begränsa möjligeterna till fortsatt kostnadssänkning. Detta motiverade forskningen på CZTS-solceller. De bästa var idag gjorda med våtkemisk deponering, men hon trodde inte att det skulle förbli så i framtiden. De bästa vakuumframställda CZTS hade idag 9,2% verkningsgrad för submoduler (Solar Frontier). Uppsala hade nått 7,9% utan antireflexskikt vilket därmed nästan var jämförbart med Solar Frontiers rekord. Charlotte trodde att man behöver komma i minst lika hög verkningsgrad som för kiselbaserade moduler.

Martin Magnusson, Lunds universitet, berättade om “Nanotrådar för förbättrad prestanda på kiselsolceller”. 13,8% är världsrekordet i nanotrådssolceller av GaAs i laboratorieskala. Genom att  odla nanontrådarna på guld hade man höjt tillväxthastigheten till 1 mikrometer per sekund, vilket var 100 gånger snabbare än världsrekordnanotråden. Den tydligaste affärsidén var att göra tandemsolceller genom att flytta en film av nanotrådar till kiselsolceller. Företaget Sol Voltaics jobbar med få in nanotrådarna i ett bläck (Solink) för användning på solceller av tunnfilm eller kisel. Enligt Sol Voltaics hemsida skulle man kunna nå upp till 25% modulverkningsgrad med detta bläck. Man får komma ihåg att om ett nanoskikt skulle höja modulverkningsgraden och därmed solelproduktionen med låt säga 20% (till 18% för en kiselbaserad modul med 15% verkningsgrad idag) i storskalig produktion skulle det inte få lika stort genomslag i produktionskostnaden per kWh (LCOE = levelized cost of energy) för solel. Låt säga att solcellen svarar för halva modulkostnaden i en kiselbaserad modul (= högt räknat om man får tro GTM research rapport från 2013) och modulen svarar för halva systemkostnaden, så skulle solcellen svara för 25% av systemkostnaden.

Det fanns många flera föredrag, men hinner inte mera nu. Klockan är 21.20 och jag är snart tillbaka i Västerås….

Det var förresten kul att höra av så många att de läser och uppskattar bloggen. Det värmer!

Statsbudgeten kommer i morgon

I morgon är det många som ser fram emot besked om stöd till solceller i statens budget som ska presenteras i morgon. Jag tippar (utan någon “inside” information) på 100 miljoner till i investeringsstöd till solceller och 15 miljoner avsatta för en kommande skattereduktion, för år 2015. Hehe… får se hur rätt eller galet mitt tips är i morgon, :-).

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *