Termisk solkraft ersätter fossila bränslen

Forskare på Chalmers har visat att en storskalig satsning på termisk solkraft inte skulle hindras av materialbrist. Detta är viktig kunskap inför FN-konferensen Rio +20. På senare tid har det debatterats om det går att få fram tillräckligt mycket av de sällsynta material som krävs för en omfattande satsning på solenergi.

Energi från solen är en i stort sett obegränsad resurs. Den stora fördelen med just termiska solkraftverk är att elproduktionen blir jämnare och mer förutsägbar eftersom värmen kan lagras. Det passar dessutom elsystemet som det ser ut idag, vilket gör att övergången till ett förnybart system kan gå snabbt.

– Jag tror att solkraft kommer att bli en mycket betydelsefull teknik i framtiden, säger chalmersforskaren Erik Pihl.

För att kunna ersätta fossila bränslen måste de alternativa energisystemen bli mer storskaliga. En del förnybara tekniker, som vissa solceller och vissa typer av vindkraftverk, kan komma att begränsas av tillgången på material som indium, tellur och jordartsmetaller. Men termiska solkraftverk lider inte av samma problem. Det visar Erik Pihl och hans forskarkollegor i den första grundliga studien som gjorts av solkraftverk, i samarbete med två stora solenergibolag, Cobra i Spanien och eSolar i Kalifornien.

Liten mängd sällsynta material
Termiska solkraftverk byggs till största delen av järn, aluminium, glas och sten. Det går bara åt en liten mängd sällsynta material. I vissa solkraftverk används smält salt som ett värmelager, vilket gör att det kan köras på kvällen och natten också. Salt produceras i relativt begränsad mängd idag, men det skulle gå att fördubbla produktionen utan några större problem, menar Erik Pihl.

Tillgången på silver kan också begränsa produktionen av solkraftverk och silver är det enda material som skulle behöva bytas ut direkt, menar Erik Pihl. Silver används idag till de reflekterande ytorna, speglarna, som används i solkraftverk. Det produceras för lite silver i världen, men hittills har man lyckats få ihop ekvationen genom att använda silver som redan utvunnits och därmed gjort sig av med de stora silverreserver som fanns.  Det finns studier som visar att det går att byta ut silvret i solkraftverken mot aluminium, även om effektiviteten på speglarna då sjunker med cirka fem procent.

Solkraft i Mellanöstern ger el i Europa
Under 1990-talet var intresset för termisk solkraft näst intill obefintligt, men under 2000-talet har tekniken fått en renässans. Idag används termiska solkraftverk i Spanien, USA, Australien, Egypten och Indien. Europeiska bolag tittar på möjligheten att investera i solkraftverk i mellanöstern och norra Afrika, för att sedan leverera el till hela Europa.

Erik Pihl tror på en kombination av olika tekniker för att tillgodose framtidens behov av energi.

– Solceller, vindkraft och termisk solkraft fyller olika nischer i elsystemen. I Sverige ger vindkraft mycket energi på vintern när det är mörkt, kallt och blåsigt. Solceller ger istället som mest mitt på dagen. Den termiska solkraften kan fylla i luckorna eftersom den kan lagra värme.

Ekonomiskt stöd krävs
Termisk solkraft fungerar givetvis bäst i riktigt varma och torra länder. För att solkraften ska börja användas i större skala, menar Erik Pihl att politikerna måste våga fatta beslut om att avsätta plats för att dra upp högspänningsledningar till mer nordligt belägna länder. Dessutom behöver tekniken ekonomiskt stöd för att utvecklas. Det blir ett steg på vägen för att nå målen för koldioxidreduktion, och samtidigt blir tekniken billigare.

Även om det inte kommer att byggas några solkraftverk i Sverige har vi ett kunnande som går att sälja.

 – Nästan samtliga av de turbiner som levereras till termiska solkraftverk byggs av Siemens i Finspång, och ABB är duktiga på överföringstekniken för att kunna bygga kraftverk långt bort.

Bildtext: Paraboliska solfångare på den spanska experimentanläggningen PSA, Plataforma Solar de Almeria. Koncentrerad solstrålning värmer olja i rören i parabolens fokus. Foto: Erik Pihl

 
Fakta
Termisk solkraft produceras genom att solstrålningen koncentreras mot en punkt genom speglar eller parabolsystem. Värmen används för att hetta upp vätska som sedan driver en ångturbin och en generator för elproduktion.

Chalmersforskaren Christian Azar debatterar solenergi och vindenergi New York Times och DN

Studien Material constraints for concentrating solar thermal power är publicerad i tidskriften Energy och författad av Erik Pihl, Duncan Kushnir, Björn Sandén och Filip Johnsson.

För mer information, kontakta

Björn Sandén, bjorn.sanden@chalmers.se, tel 031-772 86 12

Filip Johnsson, filip.johnsson@chalmers.se, tel 031-772 14 49 

Taggar: