Solenergi i Finland
av Christer Nyman Forum 1993-16, sida 10-11, 16.12.1993
Christer Nyman
Vätgasproduktion med tillhjälp av solcellspaneler. Tekniska högskolan i Esbo har en försöksanläggning där man framställer vätgas med hjälp av solel. Vär jasen kan användas direkt till uppvärmning genom förbränning, eller omvandlas tillbaka till elektricitet med hjälp av en bränslecell.
Solcellsmodule vara en konkurrenskraftig lösning vid elektr ing av fritidshus. Ett 2,4 kWp sol cellspanelsystem ti latarkapacitet och omvandling till 220 V växelspänning “matar” de vanligaste hushällsmaskinerna. Huset finns i Laukaa.
SOLENERGI I FINLAN till energiproduktion i Finland. Ener gin finns tillgänglig på den plats där den skall användas. Den kan direkt omvandlas till el, och värmen kan fångas och lagras som varmvatten. Solenergin är miljövänlig, den ger varken rök eller avfall. Den ger ingen skogsdöd eller växthuseffekt och påverkas inte av oljekriser. EG och andra länder försöker med miljöavgifter påskynda en omställning till förnybar och miljövänlig energi. Också oljan och elpriserna stiger troligen i framtiden, varvid solenergi blir lönsamt.
Ser man på prisutvecklingen för solel och vanlig el kommer solenergin att vara fullständigt konkurrenskraftig redan om ca ferm år i ekvatorregioner. Om man jämför konventionell elförbrukning med solelförbrukning bör man komma ihåg att normalt används fortfarande massor av energiförbrukande apparater enbart i hushållen. Användningen av solel kräver även energisnåa elapparater. Aven med dubbelt solelpris jämfört med vanlig el, ifall de förbrukande apparaterna endast använder hälften el jämfört med nuvarande nätkopplade apparater, blir de totala elkostnaderna lika för nätström och solel.
Den årliga solinstrålningen i södra Finand på ett horisontalplan är ca 1000 kWh/m". Detta är ca 20 Zo mindre än i Cenptraleuropa, bl.a Tyskland och Schweiz där man bygger stora solenergianläggningar ör bl.a omvandling till elektricitet.
SG erbjuder många alternativ
Sverige stöder solenergi
I Sverige har Svenska solenergiföreningen SEAS utgett sin årliga bok Solsverige 94. I boken berättas om solvärme i bostäder och hur man själv bygger solfångaranläggningar. I Sverige finns ett statligt solvärmeprogram där man kan få upp till 30 26 stat 10
Jiga investeringsbidrag då man bygger solenergitillämpningar på bostadshus. I Finland finns ännu inga statliga bidragssystem för solenergitillämpningar på bostadshus. Det är ekonomiskt fördelaktigt att satsa på solenergisystem för småskalig produktion och för tillämpningar utanför el- och fjärrvärmenät. Solvärme kan även lagras i fjärrvärmenätet.
Kunnande ger export
Det finns en stor potential av förnybara energiformer i vårt land. då man kombinerar olika energiformer såsom vindkraft, biobränslen, jordvärme och vattenkraft. Globalt sett finns det enorma potentialer för utnyttjande av solenergi. Det är därför av stor betydelse att bygga olika pilotanläggningar för solenergisystem för att skaffa sig erfarenheter om hur dessa nya system fungerar, för att sedan kunna delta i den globala uppbyggnaden av solenergisystem, som framtiden medför.
Genom att bygga upp nya energisystem och utveckla energisnåla maskiner och apparater kan en stor del av den nuvarande elenergiförbrukningen frigöras till industrins behov. Energibesparing tillsammans med ny elteknik erbjuder massor med nya möjligheter. Men globalt sett bör även industrin se över sin energiförbrukning. Bygger man fabriker utomlands bör de i framtiden vara energisnåla för att klara sig i konkurrensen. Allt som tillverkas här och går på export bör i framtiden vara energisnålt framställt för att klara allt strängare miljökrav och konsumentkrav.
Det finns en ständigt växande marknad för solcellsmoduler, även kallade solpaneler, för olika privata och professionella tilllämpningar där solenergi omvandlas till elektricitet. Dessa små elsystem utgör väl grunden till frigörelsen från beroendet av det allmänna elnätet.
Solcellsmoduler som fasad- och takmaterial
Solcellsmoduler kan användas som en del av fasaden, glaskonstruktioner eller takmaterial. Panelerna fästes som ytelement eller integreras i tak och fasadmaterialet. Glasbelagda fasader, där solpanelerna utgör en del av glaselementen är ett exempel på användning av solpaneler som fasadmaterial. Soltekniska föreningen i Finland utgav tillsammans med Bygginformationsstiftelsen ett sk. RT kort för byggplanerare och arkitekter. Brochyren visar sollcellsmodulernas integreringsmöjligheter i fasader. Neste Advanced Power Systems (NAPS) har levererat tunnfilmsmoduler integrerade i taket till ett fritidshus. Nestehaus i Borgå, 50 km öster om Helsingfors, ett försökshus i plast har integrerat ett antal halvgenomskinliga — tunnfilmsmoduler i väggen som delvis släpper in ljus. För skuggningsändamål har kristallina moduler använts ovanför stora fönsterytor.
Solcellsmodvuler i yrkesanvändning
De första solcellsmodulerna för yrkesanvändning i större skala installerades i början av 1980-talet för sjöfartens små ledfyrsystem. De finska inre båtfarlederna har sk. enslinjefyrar för navigering i mörker, där små lampor tillsammans med linser utgör själva ljuskällan. Lampan är vanligtvis en halogenlampa med effekt på 5 eller 10 W. Då lampan dessutom blinkar, är den totala energiförbrukningen per dygn för ett dylikt system mycket litet. De vanligaste systemen har endast en solcellsmodul och en NiCd-ackumulator som räcker väl till. Större system har tre moduler. För tillfället finns ca 1100 dylika system längs med den finska sydkusten, och i några insjösystem. Då systemet är fullt förnyat finns ca 200 system för farledsfyrar. Alla gamla gasfyrsystem och några vindsnurresystem har då utbytts. Den stora fördelen är så gott som underhållsfria system.
Andra större tillämpningar av solcellsmoduler är under planering. Den största solcellsmodultillämpningen härtills är naturligtvis Imatran Voimas (IVO) och NAPS solkraftverk i Ingå, 50 km väster om Helsingfors. Anläggningens nominella effekt är 30 kWp. och modulerna producerar drygt 20 MWh årligen till det allmänna nätet sedan hösten 1989. Kraftverket är en demonstrations- och försöksanläggning. Bästa månadsvärde härtills för modulernas energiproduktion var drygt 4000 kWh i juni 1992, varav 78 96 gick ull allmänna elnätet.
Ny potential
Den årliga ökningen av installerade solcellsmoduler i nominell effekt (k Wp) ökar ständigt, delvis av två orsaker. Den ena är panelernas nominella effektökning som ett led i deras tekniska utveckling. Den andra är att både fritidshusägare och yrkesfolk alltmer litar sig till solcellsmoduler. På yr kessidan blir installerad effekt allt större och större. Men även marknaden konsumentprodukter som kan användas med låg spänning ökar och utbudet blir större. Framför allt lågenergilampor och armaturer som lämpar sig till fritidsbostäder har utvecklats snabbt. Hushållsmaskiner för 12 V finns det även gott om. På marknaden finns även en helt automatisk, elektroniskt styrd oljekamin för uppvärmning av fritidshus. Kaminen som använder lätt brännolja. med tanken utanför huset, har en 12 V ackumulator för bränslepumpen och automatisk timerstyrd tändning. Ackumulatom laddas via en solcellsmodul. Aven elektroniskt styrda gassystem för fritidshus håller på att utvecklas.
Solcellsmoduler på nordliga breddgrader
Aktiviteten inom solcellsmodulverksamheten i Finland är rätt hög om man tänker på mellan vilka breddgrader vi verkar. Orsaken till att även vanliga konsumenter har lärt sig använda solcellsmoduler trots deras relativt höga investeringskostnader är be Nestehaus i Sköldvik är et försökshus där främst olika plaster testas som byggnadsmaterial. Huset har 831 Wp kristallina solcellsmoduler som används för att skugga fönster på utsidan, samt ca 150 Wp halvgenomskinliga tunnfilmsmoduler som fönster, integrerade i fasaden.
Olika slag av sjömärkan, i farleder är exempal på användning av sollcellssystam. Oftast räcker I modul (ca 50 W) till att förse blinklampon med el året runt. En halogenlampa med nominell effekt på 5 jer tillräcklig ljussty a. Med en väl avvägd ackumuatarkapacitat är systemet praktiskt taget underhällsfritt.
kvämlighet och underhållsfriheten. På yrkesanvändningens sida räknas just dessa underhållskostnader som en stor inbesparing, jämfört med andra metoder att producera el där tillgång till elnät inte finns. Modulerna producerar el nio månader under året på våra breddgrader. Mellan november och januri är energiproduktion minimal. Men sjöfartens ledfyrsystem visar att vid optimal dimensionering av ackumulatorer tillsammans med belastningen kan solcellssystemen klara vinterns mörka månader. För energiproduktion och konsumtion 1 liten skala ger solcellssystemen många möjligheter. men för storskalig energiproduktion behöver vi på nordliga breddgrader även andra energiformer för att klara vintern.
Vätgassystem
Det största problemet med energi som producerats med solcellsmoduler är att på sommaren då solinstrålningen är som störst är elenergibehovet minst. Effektiv lagring av sommarens solenergi till vinterns mörka och kyliga period kräver nya lagringsmetoder.
Ett sätt att lagra el producerad med solenergi, är via välgas. Genom elektrolys sönderspjälks vatten till syrgas och vätgas som lagras i tankar eller metallhydridform. Vätgas kan via bränsleceller omformas tillbaka till el eller även användas direkt till förbränning varvid värme erhålles. Tekniska högskolan och Neste har projekt där man forskar i dessa kommande energilagringsmetoder.
Elektronik
Solenergisystemen utvecklas ständigt, priserna sjunker och verkningsgraden för solcellerna stiger, samtidigt som priset för konventionell energi stadigt stiger. För att alltmer effektivt kunna uttnyttja olika förnybara energiformer samtidigt genom sk. hybridsystem, krävs olika automatiska elektroniska system som sköter dessa system. För bostäder behövs enkla elektroniska kontrollpaneler där funktionerna för t.ex. solvärme, solel, jordvärme och vindsystem kontrolleras. Vid större avancerade system sköts kontrollen enklast med en persondator kopplad till telenätet via 1.ex en NMT-GSM, radiokommunikation eller inom snar framtid även via satellit. Detta betyder att i ett allt mer integrerat Europa och den övriga världen kan t.ex. finska företag investera och bygga solenergisystem där solinstrålningen är stor, sälja energin lokalt. men kontrollera och få uppgifter om anläggningarnas funktion till en centralenhet var som helst i världen.
Information om solenergi
Det finns olika återförsäljare runtom i landet som säljer solpanelsystem. Även importörerna har broschyrer och information. Soltekniska föreningen i Finland har också material och t.ex boken “”Solsverige 94” kan erhållas genom föreningen. Kontaktperson Christer Nyman/ Soltekniska föreningen/Soleco 90 —4551081/949458790 1