Det er lett å se ut av vinduet i november og tenke at det ikke er noe poeng med solenergi, men selv når det er kaldt og korte dager produseres det strøm.
Solenergi er elektromagnetisk stråling som avgis av solen og fanges opp for å bli omdannet til nyttig energi. Planter absorberer solenergi for å omdanne sollys til mat gjennom fotosyntesen, mens mennesker fanger sollys for å omdanne det til nyttig strøm ved hjelp av prosesser som den fotovoltaiske effekten.
Les på Popidol: Kim Kardashian kommer ikke til å prosedere med det første
Elektrisiteten som produseres av solenergi kan brukes i strømnett eller lagres i batterier. Energi fra solen er rikelig og gratis, og kostnadene for å omdanne solenergi til elektrisitet fortsetter å falle ettersom solteknologien blir mer avansert og effektiv. Solenergi er den mest tilgjengelige og rikelige energikilden på jorden. Den har også fordelen av å produsere et lavere karbonavtrykk enn fossile brensler, noe som reduserer dens totale miljøpåvirkning.
Definisjon av solenergi
Vår sol er en stjerne som for det meste består av hydrogen og helium. Den produserer energi i sin kjerne gjennom en prosess kalt kjernefusjon, der hydrogen smelter sammen for danne et lettere atom av helium. Energien som går tapt i denne prosessen stråler ut i rommet som energi. En liten del av denne energien når jorden. Hver dag er solenergien som når alene USA nok til å dekke våre energibehov i ett og et halvt år.
For tiden har USA en solenergikapasitet på rundt 97,2 gigawatt. Bare omtrent 3 % av elektrisiteten som genereres i USA kommer fra solenergi. Resten kommer i overveldende grad fra konvensjonelle fossile brensler som kull og naturgass. Energidepartementet spår at innen 2030 vil en av syv hjem i USA ha solcellepaneler på taket takket være statlige insentiver og kostnadsreduksjoner gjennom mer effektiv teknologi.
I Europa gikk kapasiteten av solenergi i 2024 forbi strøm produsert av fossilt brensel og kull. Dette fører til at klimagassutslippene fra strømproduksjonen reduseres, fordi den fornybare energien erstatter fossile brensler.
I tillegg sparer de europeiske landene penger som ellers ville blitt brukt til kjøp av olje og gass. Bare i løpet av de siste fem årene – siden 2019 da EU ble enige om den grønne vekststrategien for et klimanøytralt Europa innen 2050 – har utbyggingen av nye solcelleanlegg og vindmøller spart europeiske land 59 milliarder euro på reduserte import av fossile brensler.
Dette fremgår av en ny analyse fra den internasjonale energitenketanken Ember, som har undersøkt status for omstillingen av Europas strømforsyning. Omstillingen skjer faktisk så raskt at solenergien i 2024 for første gang passerte kullkraften. Dermed utgjør kullkraft en stadig mindre del av den europeiske strømforsyningen.
I tillegg falt gassforbruket for femte år på rad. Samlet sett er andelen av strøm fra fossile kilder i Europa nå på det laveste nivået på over 40 år.
«De fossile brenselene mister taket på EUs energiforsyning», sier Chris Rosslowe, senioranalytiker i Ember.
«Da EUs grønne vekststrategi ble vedtatt i 2019, var det få som trodde at EUs energiomstilling skulle komme dit den er i dag, der vind og solkraft skyver kull ut av bildet og tvinger gass inn i en strukturell nedgangsperiode», sier han.
Dette førte til at CO₂-utslippene fra strømproduksjonen falt med ni prosent på bare ett år. Utslippene er nå mindre enn halvparten av nivået da de nådde toppen i 2007.
Det betyr ikke at strømmen på magisk vis har blitt helt grønn. I fjor slapp strømproduksjonen i EU ut nesten 600 millioner tonn klimagasser. Likevel er dette 630 millioner færre tonn enn for mindre enn 20 år siden.
Solenergien vokser i alle land
Det finnes fortsatt kullkraftverk i 17 europeiske land – og i 16 av disse 17 landene gikk kullforbruket ned. Dette er positivt for både klimaet og folkehelsen, ettersom kull er den mest klimaskadelige energikilden og samtidig forårsaker partikkelforurensning som er svært helseskadelig for mennesker. Partikkelforurensning – ikke bare fra kull, men også fra biler, landbruk, fabrikker og lignende – tar livet av 350 000 europeere hvert år. Hver gang vi reduserer forbrenningen av fossile brensler, blir det bedre for lungehelsen vår.
Heldigvis synker kullforbruket nå i de fleste av disse landene. Samtidig øker solenergiproduksjonen i alle EU-land.
Det er ikke bare de velstående landene eller kontinentets klimapionerer som installerer solcellepaneler.
I Polen, hvor mer enn en tredjedel av strømforbruket kommer fra kullkraft, har andelen solenergi økt fra null prosent for fem år siden til ni prosent i dag. Dette utgjør en økning fra ingenting til nesten en tiendedel av strømforsyningen. Det er en betydelig og rask vekst. I tillegg avtar kullforbruket i landet. Solenergien øker også kraftig i Litauen, Bulgaria, Østerrike, Kypros, Spania, Portugal og Hellas. Førsteplassen når det gjelder solenergiandel tilhører imidlertid … Ungarn, hvor en fjerdedel av strømmen nå kommer fra solcellepaneler.
Elektrisitetsproduksjon
Solteknologi kan ta sollys og forvandle det til energi ved hjelp av fotovoltaiske (PV) solcellepaneler eller ved å konsentrere solstrålingen ved hjelp av spesielle speil. Enkelte partikler av lys kalles fotoner. Dette er små pakker med elektromagnetisk stråling som har forskjellige mengder energi avhengig av hvor raskt de beveger seg. Fotoner frigjøres av solen under kjernefusjonsprosessen når hydrogen omdannes til helium. Hvis fotoner har nok energi, kan de utnyttes til å generere elektrisitet.
PV-paneler er laget av enkelte PV-celler. Disse cellene inneholder materialer som kalles halvledere, som tillater at elektroner flyter gjennom dem. Den vanligste typen halvleder som brukes i PV-celler er krystallinsk silisium. Det er relativt billig, rikelig og varer lenge. Av alle halvledermaterialene er silisium også en av de mest effektive lederne for elektrisitet.
Når fotoner med mye energi kommer i kontakt med halvledere, kan de slå løs elektroner. Disse elektronene produserer en elektrisk strøm som kan brukes til strøm eller lagres i et batteri.
Det meste av energien som produseres av solcellepaneler sendes inn i det elektriske nettet for å bli distribuert til steder som trenger elektrisitet. Selv private solcellepaneler på tak sender overskuddselektrisitet tilbake til strømnettet. Batterilagring har en tendens til å være kostbar, og å selge overskuddselektrisitet tilbake til kraftselskaper er den mest kostnadseffektive måten å produsere solstrøm på for øyeblikket.
Termisk solenergi
Termisk solenergi (STE)-teknologi fanger solenergi og bruker den til varme. Det finnes tre forskjellige kategorier av STE-samlere: lav-, medium- og høy temperatur.
Lavtemperatursamlere bruker enten luft eller vann for å overføre varmeenergi innsamlet av solen til stedet som må varmes opp. De kan komme i form av glasserte solfangere som varmer luft for å overføres gjennom en bygning, metallvegger eller takmonterte vanblærer som varmes opp av sollys. De brukes mest til små rom eller for å varme opp svømmebassenger.
Mediumtemperatursamlere fungerer ved å flytte et kjemikalie som ikke fryser gjennom en serie med rør som samler sollys for å varme opp vann og luft i boliger og næringsbygg.
Høytemperatursamlere bruker en serie parabolspeil for å effektivt omdanne solenergi til høy temperaturvarme som deretter kan generere elektrisitet. Speilene fanger sollyset og fokuserer det til det som kalles mottakeren. Dette systemet varmer deretter opp inneholdte væsker og sirkulerer dem for å produsere damp. Akkurat som konvensjonell elektrisitetsproduksjon, snurder dampen deretter en turbin, som skaper kraft for en generator for å produsere den ønskede elektrisiteten.
Speilene som samler sollyset må være i stand til å følge solens bane gjennom dagen for å maksimere effektiviteten. Disse store systemene brukes for det meste av kraftverk for å produsere elektrisitet som skal sendes gjennom strømnettet.
Solenergi i dag
Solteknologi har gjort utrolige fremskritt de siste tiårene, og det forventes å vokse enda raskere i de kommende årene. I nesten alle deler av verden er solenergi den billigste energien å produsere. Og kostnadene fortsetter å falle ettersom teknologien forbedres. Kostnadsprognoser for én kilowattime elektrisitet produsert av solenergi er anslått til å være en halv cent innen år 2050. Det sammenlignes med den nåværende kommersielle nettprisen på omtrent 6 cent per kWh.
I 2016 lanserte USAs energidepartement sine mål for SunShot 2030, som inkluderer å redusere kostnadene for solenergiproduksjon og drastisk øke mengden av solelektrisitetsproduksjon. Å utvide tilgangen til solenergi og redusere tiden det tar å bygge solenergiinfrastruktur er blant måtene energidepartementet planlegger å oppnå disse målene på.
Fordeler og ulemper
Solenergi blir stadig mer rimelig, og kan til og med bli billigere enn konvensjonell energi produsert av fossile brensler ettersom teknologien blir mer effektiv. Statlige insentiver for både huseiere og bedrifter gjør det til en attraktiv teknologi å investere i.
Selv om det er mange fordeler med solenergi, forhindrer ulempene at den er tilgjengelig for alle. Dessverre er ikke alle strømkunder i stand til å installere sitt eget fotovoltaiske system. Noen mennesker eier ikke stedet de bor, eller hjemmene deres får ikke nok sollys til å gjøre solcellepaneler effektive. Og selv om prisen på solcellepaneler har gått dramatisk ned de siste ti årene, er startkostnadene for installasjon av solcellepaneler på taket fortsatt kostnadsbegrensende for mange.
På kommersiell skala fortsetter solenergiproduksjon å være en måte for selskaper å produsere elektrisitet på uten å bidra til de økende nivåene av drivhusgasser i atmosfæren. Solcellepaneler kan være samlokalisert med kommersielle avlinger for å redusere mengden dyrkbar mark de gjør ubrukelig for jordbruk.
Solelektrisitetsproduksjonen i seg selv slipper ikke ut forurensning; imidlertid produserer produksjonen av solcellepaneler, med mindre de drives på solenergi, fortsatt utslipp. Solcellepaneler er heller ikke resirkulerbare i de fleste deler av verden. Ved slutten av sin levetid kasseres de fleste solcellepaneler på losseplasser. Denne prosessen har potensiale til å frigjøre giftige kjemikalier i miljøet.
Noen anlegg i Europa er foregangsland innen resirkulering av solcellepaneler og finner måter å gjenbruke mange av de originale materialene til nye solcellepaneler. Dette reduserer også miljøpåvirkningen ved å redusere antallet nye halvledermaterialer som trengs å utvinnes og bearbeides. Etter hvert som solenergi øker i popularitet og rimelighet, vil etterspørselen etter resirkulering av solcellepaneler sannsynligvis øke.
Ofte stilte spørsmål
Hvor mye koster solenergi?
I 2020 kalte International Energy Agency’s World Energy Outlook-rapport solenergi for «den billigste elektrisiteten i historien». Den amerikanske solenergibransjen oppnådde sitt kostnadsmål for 2020 på 0,06 dollar per kWh tre år tidlig, i 2017, og tar nå sikte på å redusere kostnadene ytterligere til 0,03 dollar per kWh innen 2030.
Hvor mye av energien som brukes i USA kommer fra sol?
Office of Energy Efficiency and Renewable Energy sier at omtrent 3 % av all elektrisitet som brukes i USA kommer fra solenergi «i form av solceller (PV) og konsentrerende termisk solkraft (CSP)».
Hva er fallgruvene ved solenergi?
Solenergi roses som et fornybart alternativ til fossile brensler, men mens energiproduksjonen i seg selv er karbonnøytral, er produksjonen av paneler kjent for å være ganske forurensende. Panelene er laget med giftige kjemikalier som forurenser vann og forringer luftkvaliteten. Ofte er de også laget av materialer som er utvinnet på ikke-bærekraftig måte. Og per i dag resirkuleres de ikke i stor skala.
Hvordan vet du om solenergi er riktig for deg?
Bytting fra tradisjonell fossilbasert energi til solenergi kan gagne deg (og planeten) hvis hjemmet ditt får fem til seks timer sol per dag. Du bør vurdere klimaet der du bor, lokale forskrifter, solenergipriser i ditt område, størrelsen på taket ditt, og om et solenergisystem kan øke eller redusere boligverdien din.
