Vores læser Kenneth Krabat spørger:
Hvor mange solceller skal der til for at dække Danmarks energibehov? Energisektoren er vel efterhånden privatiseret i Danmark?
Staten giver tilskud til enhver selvstændig (med CVR-nummer), der installerer op til 6 kW-anlæg, og så skal der svares skat af den elproduktion, der kommer fra solen.
Findes der en uvildig beregningsmodel, der viser investeringernes placeringer i realtal, hvis staten snarere end at fokusere på store anlæg fokuserede ene og alene på enkeltmandsproduktion af strøm – med alle forbehold taget for flere overskyede dage, solcelleproduktion osv.?
Og kunne man ikke med fordel producere solceller i Danmark? Er de ikke lavet fortrinsvis af sand? Med 7.000 km kyststrækning i Danmark må der da være lidt at tage af.
Læs også: Spørg Scientariet: Hvorfor placerer man ikke flere vindmøller ved motorvejene?
Jan Vedde, senior projektingeniør, European Energy og bestyrelsesmedlem, Dansk Solcelleforening, svarer:
Danmarks el-behov er anslået til ca. 40 TWh afhængig af, hvor mange datacentre der bliver bygget.
Vi ved samtidig, at du kan høste cirka 750 MWh solenergi per hektar. Ved et forbrug på 40 TWh betyder det, at vi med dagens teknologi skal bruge cirka 42.700 hektar for at kunne dække, hvad der svarer til Danmarks samlede elektricitetsbehov.
Dette regnestykke viser dog ikke, hvordan vi sikrer, at der altid er strøm i kontakten, når vi skal bruge den, og ikke mange forestiller sig, at vi skal opbygge et energisystem bestående alene af en enkelt forsyningskilde.
Dansk Solcelleforening har formuleret en vision, hvor 20 procent af det det danske elforbrug i 2030 bliver dækket med solceller. Dette vil kræve en samlet installation på 6,4 GW (regnet som DC-effekt) hvoraf vi allerede har installeret ca. 1 GW. Hvis det alene er jordbaserede solkraftværker, der skal varetage opgaven, vil der således være behov for at etablere nye solceller på et areal af størrelsesordenen 7.200 hektar.
Læs også: Spørg Scientariet: Kan man kombinere solceller med solvarme?
Vi kan dække 20 procent i 2030
De 7.200 hektar udgør et ganske betydeligt areal, men dog ikke nogen stor andel af det samlede landbrugsareal, som i Danmark var på 2,6 millioner hektar.
Hvis man alene sammenligner med det areal, der er anvendt til energiafgrøder, viser Energistyrelsens biomasseopgørelse 2016/2017, at der er allokeret et areal på ca. 16.000 hektar til dette formål (252.189 ton i alt omregnet med et gennemsnitligt udbytte på 15 ton/hektar).
Vi kan altså dække 20 procent af vores elforbrug i 2030, hvis vi installerer solceller på et areal der svarer til 45 procent af det areal, der anvendes til energiafgrøder.
Disse energiafgrøder repræsenter i øvrigt en bruttoenergiproduktion på 175 GWh, svarende til 2 procent af den energimængde, som de 6,4 GW solcellekapacitet kan producere.
Efter forgasning og konvertering til el i en gasturbine vil biomasse/gas/el-teknologien snarere udvise en arealeffektivitet (ift. el) svarende til 0,1 procent af solcelleanlæggets.
Læs også: Spørg Fagfolket: Hvorfor eksporterer vi vindmøllestrøm, vi selv kunne forbruge?
Ligesom det ikke synes fornuftigt at fokusere alene på en enkelt teknologi til at sikre energiforsyningen, er det heller ikke realistisk alene at gå efter et enkelt marked som f.eks. de store jordbaserede solcellekraftværker.
I en mere nuanceret version af dansk solcelleforenings vision for fremtidens energimiks forestiller man sig at dække 5 procent af vores samlede elforbrug med private taginstallerede solcelleanlæg.
Et sådant anlæg vil typisk have en kapacitet på 5 kW(dc) svarende til 30 kvadratmeter og vil kunne producere omkring 1.000 kWh per kWp. For at opnå en dækning på 5 procent af 40 TWh i 2030 skal der således installeres ca. 312.000 af disse anlæg, hvilket svarer til en ambitiøs forøgelse af antallet af anlæg på 220.000 stk. eller ca. 18.000 anlæg om året de næste 12 år.
Store anlæg billigere end private
Private solcelleanlæg kan i dag få støtte gennem den timebaserede nettomåler-ordning. Støtten består i, at man ikke skal betale moms og el-afgift. Det føles muligvis ikke som støtte for den enkelte husejer, men i finansministerens optik vil fritagelse altid blive regnet som støtte.
Da staten ikke må give støtte til projekter, der ikke har brug for støtte, er der etableret en meget bureaukratisk to-step-godkendelsesprocedure, der sikrer, at denne ordning ikke kan anvendes af husejere, der under alle omstændigheder har tænkt sig at anskaffe solceller.
Du er altså nødt til at skrive under på, at det er en nødvendig forudsætning for din investeringsbeslutning, at du bliver omfattet af denne tilskudsordning. Når denne ansøgning er indsendt, skal du pænt vente 3-4 måneder, før du må købe solcelleanlægget. Der har tidligere været støtteordninger med forhøjet pristillæg og mulighed for at anvende virksomhedsskatteordning med afskrivningsret også for 'private' solcelleanlæg. Disse muligheder er dog ikke længere åbne.
I forhold til, hvad der er mest omkostningseffektivt, er der ingen tvivl om at store anlæg til vedvarende energi – både sol og vind – er langt billigere end installationer hos den enkelte husejer. Til gengæld kan man heller ikke se bort fra, at den folkelige støtte til den grønne omstilling styrkes ved, at den enkelte borger har mulighed for at deltage med sin egen installation.
Læs også: Spørg Scientariet: Hvornår har et solcelleanlæg tjent sig selv ind i miljøregnskabet?
Vores sand er for urent
I forhold til produktion af solcellepaneler i Danmark, er det rigtigt, at de består af silicium, hvilket kommer fra sand (kvarts, SiO2). Almindeligt strandsand har desværre for mange metalliske urenheder, så i stedet bruges typisk ren kvarts fra lande som Egypten eller Norge.
Processerne, der fremskaffer ren silicium fra kvarts, er desuden energiintensive og kræver store komplekse kemiske produktionsfaciliteter, oprindeligt udviklet til at sikre materiale til halvlederelektronik. Disse produktionsanlæg ligger i dag typisk i Asien eller USA.
Danmark er således ikke umiddelbart et oplagt for som førende inden for silicium til solceller, men vi har dog andre danske styrkepositioner bl.a. inden for fremstilling af de stålstrukturer, der holder panelerne (Ib Andresen Industri A/S), aktuatorer til trackere (Linak) samt siliciumkrystaller og substrater til de højeffektive solceller (Topsil GlobalWafers A/S).
Derudover special-instrumenter (Emazys), bygningsintegrerede solcelleløsninger (Ennogie, Galaxy Energy Denmark og Jual Solar), PV-T kombinationsmoduler (RACELL), projektudvikling og EPC af kraftværksanlæg i ind- og udland (European Energy A/S, Better Energy, ATsolar ApS og EnergiInnovation) foruden mange specialiserede installatører over hele landet.
