Energi og miljø

Bærekraft kan gi norsk solcellefortrinn

Norsk solcelleindustri har rekordlave CO2-utslipp. Spenstige løsninger for energigjerrig produksjon av solceller kombinert med norsk vannkraft er forklaringen.
 

Av Josefine Selj, forsker, og Erik Marstein, forskningssjef, begge ved Institutt for energiteknikk. Innlegget ble først publisert i Dagens Næringsliv 15. februar 2018.

På verdensbasis er solceller den energikilden som vokser raskest. Mange steder er det nå også den aller billigste. Solcellemarkedet i Norge har hatt usedvanlig sterk vekst i noen år, men er fortsatt svært beskjedent relativt til resten av verden.

Solcelleindustrien i Norge hevder seg imidlertid oppsiktsvekkende godt internasjonalt. I tillegg til å tilby verden sårt tiltrengt energi, er en av de aller viktigste driverne for solcelleteknologi ønsket om å redusere klimagassutslipp. Solcellemoduler produserer utslippsfri energi når de er installert, men produksjonen av solcellene og montasjeutstyret krever både energi og materialer. Så hvordan ser CO2-regnskapet for strøm fra solceller egentlig ut?

Norge har store mengder ren energi, og lange tradisjoner for å produsere materialer som aluminium og silisium på en svært energieffektiv måte. Jo mindre og jo renere energi man putter inn i prosessen, jo lavere blir CO2-avtrykket for produktet. Flere norske selskaper er i verdenstoppen når det gjelder energi- og kostnadseffektive produksjonsprosesser for silisium, det desidert viktigste solcellematerialet. Ett av dem er Elkem Solar, som produserer solcellesilisium på Fiskå i Kristiansand.

Den store utfordringen med å lage silisium som skal brukes i solceller er at det må være både veldig rent, og veldig billig. Den vanligste måten å rense silisium innebærer å varme det opp til gass og tilsette klor som reagerer med de uønskede stoffene, og gjør det mulig å fjerne dem. Dette krever temperaturer på over 1000 grader. Og gir en veldig høy strømregning.

Elkems lille hemmelighet er at de renser silisium uten å varme den opp til gass først. Dette gjør at de kan bruke mindre enn en fjerdedel av energien – og dermed redusere både strømforbruket og CO2-fotavtrykket betydelig.

Elkems egentlige hemmelighet er selvsagt hvordan de renser silisium i flytende form. Elkem-prosessen gir åpenbare fortrinn, men er samtidig såpass kompleks at ingen andre i verden gjør det etter dem. Elkem kan imidlertid få konkurranse av Dynatec, et annet norsk selskap med en alternativ og helt ny prosess for å produsere silisium med lavt energiforbruk og minimale CO2-utslipp.

Høy effektivitet er et annet element som kan redusere klimautslipp fra solceller blant annet fordi man relativt sett trenger mindre montasjeutstyr per produserte kilowatt time.

Norsun og Norwegian Crystals har fabrikker der de lager «solcelleskivene» med så god kvalitet at verdens aller beste produsenter av ferdige solcellemoduler velger å bruke nettopp deres solcelleskiver til sine mest effektive moduler. Alle selskapene er partnere i den nye ordningen Forskningssenter for miljøvennlig energi (FME). De neste syv årene skal ledende norske solenergibedrifter og forskningsmiljøer samarbeide der for å gjøre solcelleanlegg enda mer effektive og enda mer bærekraftige.

Selv i Norge, landet som flyter over av billig vannkraft, er solceller nå blitt et konkurransedyktig alternativ til strøm kjøpt fra nettet. Og også her står bærekraft sentralt, både for solcellene og byggene de installeres på.

Det lille norske selskapet Innos har spesialisert seg på moduler med lavt CO2-fotavtrykk og kaller dem «grønnere enn grønne». Det er sannsynlig at vi bare ser starten på en trend der CO2-utslipp gjennom hele livssyklusen til solcelleanlegg blir stadig mer avgjørende. Frankrike og Japan er pionerer på dette.

Frankrike har allerede hatt statlige anbud der CO2-utslipp er en avgjørende parameter. Silisium fra Elkem Solar benyttes av flere vinnere i de franske anbudene.

De fleste solceller produseres i Kina. Men Norge har faktisk en unik posisjon til å bringe den aller grønneste solkraften ut i verden.