Solelen mitt i ett genombrott

Strålningen från solen som träffar jordens yta är på ett globalt genomsnitt 185 W/m², vilket motsvarar 8,3 × 10⁸ TWh per år.¹⁹ Detta är cirka 8 000 gånger mer än världens totala årliga energianvänd-ning²⁰. Den överlägset största potentialen för förnybar energi finns hos system som direkt utnyttjar den inkommande solenergin. Ännu är dock den totala mängden solenergi som nyttjas försumbar jäm-fört med fossil energi.²¹Ännu är dock den totala mängden solenergi som nyttjas försumbar jämfört med fossil energi.²²

16 Energimyndigheten, (2017g).

17 https://orsted.com/en/Media/Newsroom

18 Sweco (2017).

19 Wild. M, et al, (2013).

20 Det är sålunda inte rätt att tala om någon energikris i världen. De teoretiska, tekniska, och ekonomiska förutsättningarna är mycket gynnsamma för energiförsörjning. Däremot finns fortsatt politiska, miljömässiga och andra utmaningar för ren energi till alla.

21 IEA (2017b).

22 Ibid.

Det finns flera olika sätt att omvandla solens energi till el, värme och bränsle. Elektricitet är på många sätt en föredragen energiform.

Ett sätt att omvandla solenergi direkt till el är med hjälp av solcells-tekniken. Men även solvärme har det sedan 1970-talet gjort bety-dande satsningar kring i Sverige.

Solceller, på engelska photovoltaics och ofta förkortat till PV, är elektroniska anordningar som omvandlar solljus direkt till likström.

Tekniken upptäcktes redan på 1800-talet men det var först i mitten av 1970-talet, efter oljekrisen, som den moderna solcellseran startade.

Framför allt började då solceller användas i konsumentelektronik och i system där anslutning till elnätet var för dyrt eller omöjligt, till exempel för båtar, fjällstugor eller telekommunikationsanlägg-ningar. Under de följande två decennierna ledde forskningen och utvecklingen på, kiselsolceller och moduler till förbättrad effektivitet och kvalitet samt lägre modulpriser. Det var emellertid inte förrän Tyskland började införa subventioner till nätuppkopplade solceller som en reell solcellsmarknad skapades.

Tyskland tar avgörande initiativ

Tyskland introducerade 1989 ”1 000-soltaksprogrammet”. Detta pro-gram tillhandahöll stöd för upp till 60 procent av systemkostnader-na och mellan 1990–1995 bidrog programmet till att det installera-des cirka 2 250 solcellssystem med en total effekt på 5,25 MW.²³ Detta program tillhandahöll stöd för upp till 60 procent av system-kostnaderna och mellan 1990–1995 bidrog programmet till att det installerades cirka 2 250 solcellssystem med en total effekt på 5,25 MW.²⁴ Detta program följdes av 100 000-soltaksprogrammet 1999. Här erbjöds tio år långa lån med initialt en ränta på 0 procent till installationen av solcellssystem större än 1 kW²⁵, vilket mot-svarade ett investeringsbidrag på cirka 20 procent. I nästa steg 2003 införde Tyskland de första inmatningstarifferna till solceller. Inmat-ningstarifferna innebar att producenter av förnybar el lovades ett fast inköpspris i 20 år baserat på produktionskostnaderna för den specifika tekniken. Dessa tariffer sänktes planenligt årligen baserat

23 Bolinger. M, and Wiser. R, (2002).

24 Ibid.

25 Polo. A, L, and Haas. R, (2014).

på förväntade prisreduktioner. Tysklands inmatningstariffer följdes senare av liknande stödsystem i andra länder och en global solcells-marknad var skapad.

Teknikutveckling och ökade produktionsvolymer har därefter pressat ner priset på solel till konkurrenskraftiga nivåer. Exempelvis har priset för solcellsmodulerna gått ner med 21 procent varje gång produktionen av moduler fördubblats.²⁶ Från ett modulpris på cirka 50 US $/W under 1970-talet har nu priset gått ner till ungefär 0,3 US $/W (juli 2017).²⁷ Även annan hårdvara som behövs i ett solcellssystem, såsom monteringsmaterial och växelriktare har gått ner i pris. Till exempel har erfarenhetskurvan för växelriktare sedan 1990-talet legat på 19 procent. Utöver prisminskningen för hård-varan har effektivisering av installationsprocesser och billigare kapital-kostnader bidragit till att den totala produktionskostnaden för solel minskat mycket snabbt.

För varje fördubbling av installerad solcellskapacitet i världen har energiåtgången som krävs för att producera ett komplett solcells-system gått ner med ungefär 12–13 procent och utsläppen av växt-husgaser associerade till produktionen av solcellssystem baserade på poly- och monokristallina solceller har sjunkit med 17 procent respektive 24 procent. Materialåtgången minskar och som exempel kan nämnas att den specifika åtgången av kisel och silver har kunnat reduceras med 75 respektive 87 procent de senaste 10 åren.²⁸

Den svenska solelmarknaden tar fart

Den svenska solcellsmarknaden består dels av en liten men stabil marknad för icke-nätuppkopplade fristående solcellssystem (sommar-stugor, segelbåtar etc.), där det installeras ungefär 1 MW av denna typ av system per år, dels en expansiv marknad för nätuppkopplade system. Marknaden för nätuppkopplade solcellssystem har vuxit snabbt (se Figur 4.1) och dominerar nu utbyggnaden. Under 2016 installerades 79 MW, en ökning med 63 procent jämfört med de 48 MW som installerades 2015.²⁹ Det innebär att den totala

26 Mayer. J, et al. (2015).

27 www.pv-magazine.com/investors/module-price-index/#axzz4Ry6SSd53

28 Weckend. S, Wade. A, and Heath. G, (2016).

29 Lindahl. J, (2017).

lerade solcellskapaciteten i Sverige i slutet av 2016 var 205 MW.

Denna installationsstatistik bygger på försäljningssiffror från installa-tionsföretagen och är förknippad med vissa osäkerheter. Av den årliga installerade effekten de senaste fyra åren stod små och stora kommersiella anläggningar för majoriteten, omkring 54 procent.

Privatmarknaden med solcellssystem för villor har stått för 31 pro-cent, icke-nätanslutna system för fritidshus, båtar och husvagnar ungefär 3 procent, medan stora centraliserade solcellskraftverk bi-dragit till 6 procent av marknaden.

Figur 4.1 Den totala installerade solcellskapaciteten i Sverige från 1992 till 2016

Kumulativ installerad solcellseffekt, MW Årlig installerad solcellseffekt, MW

Källa: Lindahl, J. (2017).

Den starka tillväxten de senaste åren beror främst på det investe-ringsstöd som först infördes 2006, skattereduktion för mikropro-duktion för förnybar el som infördes 2015, sjunkande systempriser och att solcellstekniken är populär bland allmänheten. Priserna på både enskilda moduler och kompletta nyckelfärdiga system har gått ner mycket de senaste åren även om den tidigare snabba prisutveck-lingen för solcellssystem i Sverige har saktat in under 2015 och 2016.

En anledning till att priserna har stabiliserats är att EU införde

0 50 100 150 200 250

1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 2016

MW

Icke nätanslutna Nätanslutna

0 20 40 60 80 100

1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 2016

MW

Icke nätanslutna Nätanslutna

importtullar på kinesiska solcellsmoduler och solceller 2013. EU har dock beslutat att dessa tullar ska tas bort.³⁰

De solceller som fanns installerade vid slutet av 2016 beräknas producera cirka 190 GWh el per år, vilket motsvarar cirka 0,13 pro-cent av Sveriges årliga användning av el. Solelen står därför än så länge för en försumbar del av Sveriges elproduktion. Dock växer solcells-marknaden snabbt och förväntas fortsätta göra det de närmaste åren.

Energimyndigheten bedömer att solel kan stå för 7–14 TWh av Sveriges elproduktion år 2040.³¹ Solel är särskilt lämpligt för mindre aktörer då det är en teknologi som kan generera el på ett småskaligt sätt till jämförelsevis låga kostnader – skalfördelarna är inte så betydande för solel. Stora solcellsparker är kostnadseffektivare än solel på hustak, men skillnaden är inte så stor jämfört med andra teknologier.

Figur 4.2 Viktade medelpriser för nyckelfärdiga nätuppkopplade solcellssystem inrapporterat av svenska installationsföretag, kr/w exklusive moms

Källa: Lindahl, J. (2017).

30 Tullarna fasas ut under en 18-månadersperiod och är borttagna vid slutet av 2018.

31 Energimyndigheten, (2016b).

0 10 20 30 40 50 60 70

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

kr/w

Takmonterat villa-system, 5 kW

Takmonterat kommersiellt system, 15 kW Takmonterat kommersiellt system, 100 kW Markmonterad solcellspark, >500 kW