Hva gjør vi med overskuddsstrøm fra solcelleanlegg?

Flere eiere av store solkraftanlegg har måtte kaste solkraft de selv ikke klarer å bruke. Det virker helt pussig at overskuddsstrøm fra solcelleanlegg i det hele tatt skal være et problem.

Tekst: Erik Stensrud Marstein

Bruken av solcelleanlegg i bygg øker svært raskt, også i Norge. Forventningene til økt bruk av solkraft her hjemme er stor. NVE antar i sin gjeldende kraftproduksjonsprognose at det skal produseres hele 7 TWh med solkraft i Norge i 2040.

Dette er nesten 50 ganger så mye som i dag. Det aller meste av dette skal sannsynligvis produseres i bygg, av solcelleanlegg på tak og fasader.

For at vi skal nå dette målet vil flere bygg måtte produsere mer solkraft enn de selv klarer å forbruke, tidvis mye mer. Dette skaper både muligheter og utfordringer.

Forventet stor vekst

Før vi går løs på utfordringene er det verdt å minne om at det er mange grunner til å juble over økt tilgang til sårt tiltrengt fornybar kraft i Norge.

For det første gjør den forventede økte elektrifiseringen tilgang til mye mer fornybar kraft til en akutt utfordring. I tillegg kommer solkraftanleggene med andre fordeler.

I en rykende fersk rapport utarbeidet av Thema på oppdrag fra Solenergiklyngen, Energi Norge og FME SUSOLTECH vises det at en utbygging av 7 TWh solkraft i Norge vil kunne skape nær 20.000 årsverk knyttet til installasjon alene og generere en total verdiskapning i Norge på over 50 milliarder kroner i løpet av anleggenes levetid.

LES OGSÅ: Veikart mot 2030 for den norske solbransjen

Dette er flotte tall. Det er allikevel betimelig å spørre seg: hvordan skal vi oppnå denne formidable veksten?

Problemet med overskuddsstrøm

I et år der man har høye strømpriser gjør det vondt å se at flere eiere av store solkraftanlegg rett og slett må kaste solkraft de selv ikke klarer å bruke.

Det virker helt pussig at overskuddsstrøm fra solcelleanlegg i det hele tatt skal være et problem.

Dessverre er det fortsatt slik at gjeldende regulering gjør det rasjonelt å sløse, rasjonelt å være ineffektiv.

Den begrenser både størrelsen på anleggene man kan inkludere i bygninger og begrenser også mengden kraft eiere av solkraftanlegg kan mate tilbake på nettet.

Størrelsen påvirker kostnadsnivået. Det er mange anlegg, spesielt på industritak, som kunne vært bygget betydelig større og billigere per kWh, som må begrenses for å treffe gjeldende regulering.

Et av de viktigste verktøyene som må på plass for å gjøre det mulig for solcelleanlegg i bygg å bidra maksimalt til produksjon av fornybar produksjon, og som gir utviklere, eiere, byggherrer og andre tilstrekkelig forutsigbarhet over lang tid, er derfor riktig regulering.

Dette er et felt vi ser får stadig større plass i diskusjonene i Norge. Vi håper dette høyst løsbare problemet blir løst.

Det er heldigvis slik at det allerede i dag finnes tekniske løsninger som bidrar til å løse en del av utfordringene, og det er bred forskning, innovasjon og næringsbygging innenfor dette feltet.

Spesielt to felt bør trekkes frem: batteriteknologi og digitale verktøy som muliggjør laststyring.

Batterier

Stadig flere batterier installeres i bygninger rundt om i verden for å bidra til å håndtere overskuddsstrøm fra solcelleanlegg. En del er installert i prosjekter med tung offentlig støtte der batteripakkene selv ikke kan regnes hjem. Det store volumet skal og vil imidlertid installeres av rent økonomiske og regulatoriske hensyn.

LES OGSÅ: Solcelleteknologier – en kjapp innføring

Det er allerede i dag flere grunner til å installere batterier. Rasjonalet varierer imidlertid fra prosjekt til prosjekt. For en del er det viktig å maksimere egenforbruket av egenprodusert solkraft.

Dette slår ut på beregninger av klimafotavtrykket, og dette er noe stadig flere byggherrer styrer etter.

For andre gjelder det å holde kostnadene forbundet med effektleddet på strømregningen så lavt som mulig, noe som gjør det attraktivt å ha kapasitet på batteriet til å foreta såkalt «peak shaving».

Ved å unngå de verste effekttoppene holdes hele strømregningen lavere.

For andre igjen kan batteriet bidra til å redusere tap knyttet til underdimensjonerte (og billigere) omformere, såkalt clipping.

I tillegg kan batterier bidra til å holde kraftkvaliteten god og bidra til frekvensstabilisering.

Et svært interessant poeng med batterier er at selv om de som oftest installeres hovedsakelig av én grunn så kan og vil de bidra med et betydelig bredere spenn av tjenester når de først er på plass.

Bilbatterier

Det blir veldig spennende i denne sammenhengen å se hva bilbatteriene vil bli brukt til fremover. De står jo stort sett parkert ved arbeidsplassene til folk på dagtid. Er de da koblet til et stadig mer soldrevet nett med stadig lavere strømpriser på dagtid er jo mengden bilbatterier selv en stor ressurs som kan bidra til å flytte overskuddsstrømmen fra dagtid til ettermiddager og kvelder.

Miks

For lagring over lengre perioder finnes andre løsninger. I Norge er vi heldige som har vannkraft.

Soldrevne hus som er koblet til nettet vil kunne bidra til at vi sparer vannkraft på dagtid, og at vi kan bruke mer av denne når solen ikke skinner.

Foto av lading av elbil
Soldrevne hus kan veksle mellom ulike energikilder. Illustrasjonsfoto

Vindkraften er ofte komplementær med solkraften, og en miks av sol- og vindkraft er et trinn på veien mot mer stabil strømforsyning i mange land. I tillegg blir det svært spennende å se hvilken rolle hydrogen på sikt kommer til å spille i kraftsystemet.

Laststyring og digitale verktøy

Et annet knippe verktøy som tas i bruk for å håndtere overskuddsstrøm er digitale verktøy som gjør det mulig å styre lastene hos forbrukerne.

Dette kan gjøre en stor forskjell. Det er flere laster hjemme hos hver og en av oss som i prinsipp kan styres annerledes; et av mange eksempler er varmtvannsberedere, som i denne settingen kan ses på som en termisk energibuffer. Ved å øke temperaturen når solkraften er tilgjengelig kan man redusere strømforbruket knyttet til oppvarming andre deler av døgnet.

For større kommersielle og industrielle forbrukere er det ofte enda større laster å styre. Et veldig spennende og relevant eksempel er kjølelagrene hos Asko Vestby, som skal holde jevn temperatur sommer som vinter. Heldigvis har de Norges største solcelleanlegg på taket.

LES OGSÅ: Hva kjennetegner et pålitelig solcelleanlegg?

Viktig rolle for bygg

For mange kan denne problemstillingen kanskje virke søkt og irrelevant. Dette er imidlertid en del av den kanskje største utfordringen vi står ovenfor i det grønne skiftet internasjonalt: hvordan kan vi samtidig utvikle et kraftsystem som i stor grad er drevet av sol- og vindkraft, og samtidig sikre en robust kraftforsyning for oss alle?

LES OGSÅ: Bygningsintegrerte solcellepaneler

Det er åpenbart at bygg kan spille en svært viktig rolle her, ved å bidra med både fornybar kraftproduksjon og fleksibilitet til nettet. Dette blir et spennende felt å følge med på i årene som kommer; her er det mye på gang!

Om forfatteren

  • Erik Stensrud Marstein er Forskningssjef i solenergi ved Institutt for Energiteknikk (IFE), Professor II i solcelleteknologi ved Universitetet i Oslo.
  • Han er også Direktør i forskningssenteret FME SUSOLTECH (Research Center for Sustainable Solar Cell Technology), et forskningssenter som samler mange av de viktigste aktørene innen solcelleteknologi i Norge fra forskning og næring.

Siste innlegg

Foto av BIPV i Copenhagen International School

Form, farge og tekstur på bygningsintegrerte solcellepaneler

I dag er det mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon. Tekst: Erik Stensrud...