Solenergi – på väg fram?

Med en ny regering i Washington, som lovat att göra något åt den globala uppvärmningen och minska beroendet av utländsk olja går kanske solenergin mot ljusare tider i USA. Förra året nådde oljepriset ända upp till 140 dollar (1000 kronor) fatet innan det störtdök tillsammans med ekonomin, en påminnelse om riskerna med att grunda framtiden på något så oförutsägbart som olja. USA, som befinner sig mitt i den värsta ekonomiska krisen sedan 1930-talet, har dragit i gång enorma projekt för att se över landets infrastruktur och energiförsörjning.

6 november 2009

Med en ny regering i Washington, som lovat att göra något åt den globala uppvärmningen och minska beroendet av utländsk olja går kanske solenergin mot ljusare tider i USA. Förra året nådde oljepriset ända upp till 140 dollar (1000 kronor) fatet innan det störtdök tillsammans med ekonomin, en påminnelse om riskerna med att grunda framtiden på något så oförutsägbart som olja. USA, som befinner sig mitt i den värsta ekonomiska krisen sedan 1930-talet, har dragit i gång enorma projekt för att se över landets infrastruktur och energiförsörjning. I sitt installationstal lovade president Barack Obama att ”utnyttja solen och vinden och jorden för att skaffa bränsle till våra bilar och driva våra fabriker”. Målet i hans budget för år 2010 är en fördubbling av landets kapacitet för produktion av förnybar energi på tre år. Vindkraftverk och biobränslen kommer att bli viktiga ingredienser, men ingen energikälla finns i lika stor mängd som solkraft.

”Oavsett om vi talar om jordvärme eller vindkraft så finns alla andra källor till förnybar energi i begränsad mängd”, säger Eicke Weber, chef för Fraunhoferinstitutet för solenergisystem (ISE) i tyska Freiburg. ”Det totala energibehovet för alla människor på jorden ligger på cirka 16 terawatt”, berättar han. (En terawatt är en biljon watt.) ”År 2020 förväntas det stiga till 20 terawatt. Allt solljus som träffar jordens landmassor motsvarar 120000 terawatt. Sett ur det perspektivet är energin från solen praktiskt taget obegränsad.”

Det finns i princip två sätt att tygla solens energi. Det första är att producera ånga, antingen med rader av paraboler som dem i Nevada eller med ett fält av platta, datorstyrda speglar, så kallade heliostater, som riktar solljuset mot en mottagare som sitter överst i ett jättestort ”energitorn” som innehåller en ångkokare. Det andra sättet är att omvandla solljuset direkt till elektricitet med hjälp av solceller tillverkade av halvledare, till exempel kisel.

Båda metoderna har sina fördelar. Just nu är ångproduktion, som även kallas solvärme, effektivare än solceller eftersom en större del av solljuset omvandlas till el. Det krävs dock tusentals kvadratmeter mark och långa kraftledningar för att få ut energin till konsumenterna. Solpaneler kan placeras på hustak, just där energin behövs. Båda energikällorna har dessutom en uppenbar nackdel: De ger mindre energi när det är molnigt och ingen alls på natten. Ingenjörerna är emellertid redan i färd med att utveckla system för energilagring, så att man kan utvinna el även under dygnets mörka timmar. Optimisterna menar att solenergin genom små, gradvisa förbättringar och omfattande statsstöd kan bli lika lönsam och effektiv som fossila bränslen; det krävs inga stora genombrott. Pessimisterna säger att de har hört det förr, för 30 år sedan, under Jimmy Carters presidentperiod. Då befann sig USA också i kris. Den gången utlöstes krisen av 1973 års arabiska oljeembargo. President Carter manade till en ny energipolitik där solenergin skulle spela en viktig roll. År 1979 medförde den islamiska revolutionen i Iran att oljepriserna återigen gick i taket. President Carter levde som han lärde och installerade en solvärmeanläggning på Vita husets tak.

Under åren som följde byggdes två stora anläggningar med parabolspeglar, SEGS I och II (Solar Electric Generating Station), cirka 26 mil sydväst om Las Vegas. De följdes av ytterligare sju kraftverk i samma område. Dessa anläggningar är fortfarande i drift, sammanlagt omkring en miljon speglar fördelade på 6,5 kvadratkilometer och med en total kapacitet på 354 megawatt. På avstånd framstår de som hägringar.

Utvecklingen höll inte i sig. I takt med att ekonomin anpassade sig till den iranska oljechocken föll bränslepriserna. Den akuta efterfrågan sjönk och forskningsmedlen minskade, vilket innebar att solenergin återigen blev en mindre faktor i USA:s stora energiekvation. SEGS-anläggningarna höll fortfarande på att uppföras när president Reagan lät montera ner solfångarna på Vita husets tak. Därmed rann den första solrevolutionen ut i sanden.

Två årtionden senare är kanske en ny revolution på väg i USA. På laboratoriet för förnyelsebar energi (NREL) i Golden i Colorado, ännu en lämning från Cartereran och regeringens viktigaste forskningscentrum för sol-, våg- och vindenergi samt andra alternativa energiformer, förbereder man sig på en renässans.

När jag besöker laboratoriet håller man på att bygga ett nytt forskningskomplex och huvudkontor vid en bergsida utanför Golden. Tjugo tusen kvadratmeter solpaneler uppe på det platta berget ska förse laboratorierna och kontoren längre ner med el – och det är kanske bara början. Medan USA:s regering tidigare behandlat NREL närmast som ett oönskat barn, får laboratoriet nu ta del av de extra medel som Obama-administrationen har öronmärkt för förnyelsebar energi. ”Just nu utgör solenergin en så liten andel av USA:s elproduktion att den mäts i tiondels procent”, säger Robert Hawsey, en av NREL:s chefer. ”Den förväntas nu stiga. År 2030 kan 10–20 procent av landets maximala elbehov täckas av solenergi.”

Det kommer emellertid inte att ske utan statsstöd. Nevada Solar One hade aldrig blivit verklighet om inte staten krävt att 20 procent av de amerikanska energibolagens energi från år 2015 ska vara förnyelsebar. Under toppbelastning, en varm eftermiddag i Las Vegas när produktionsomkostnaderna är som högst, är elen från solkraftverket nästan lika billig som den från verkets gaseldade granne. Det är dock bara för att solkraftverkets anläggningsutgifter har kunnat hållas nere tack vare en statlig, 30-procentig avgiftsreduktion.

I ett försök att minska solkraftverkens omkostnader och behov av stöd tittar NREL:s ingenjörer närmare på speglar tillverkade av lätta plastmaterial i stället för glas och mottagarrör som absorberar mer solljus och har lägre värmeförlust. De arbetar också med att lösa solenergins största problem: Hur lagrar man värmen som produceras under dygnets ljusa timmar för senare användning? Förra året invigdes det första kommersiella solkraftverket med värmelager utanför Guadix i Spanien, öster om Granada. Dagtid används solljuset från ett spegelfält för att värma upp flytande salt. På kvällen, när saltet svalnar, avger det värme, så att ytterligare ånga kan produceras. I Arizona i USA ska även Solana Generating Station utnyttja flytande salt för energilagring. När det tas i drift år 2012 ska åtta kvadratkilometer parabolspeglar producera 280 megawatt till städerna Phoenix och Tucson. Solana byggs av det spanska företaget Abengoa Solar, en tydlig fingervisning om att Spanien ligger mycket längre fram än USA när det gäller utvecklingen av denna teknik.

Läs också

Kanske är du intresserad av...