Lysande utsikter för sol

Ett genombrott i svensk solenergiforskning ledde till att en fabrik nu ska byggas, men inte i Sverige utan i Tyskland. Där och i Kalifornien kan privatpersoner tjäna pengar på att producera solel, men i Sverige är intresset fortfarande nära noll.

Publicerad i: REKO nr 2 2009

”Var är den?” Jag tittar mig omkring. En carport och under den massor av bilar. Jag hade väntat mig en skog av kiselplattor vinklade mot den gassande San Francisco-solen. Här uppe ska nämligen stadens största solenergianläggning finnas. I alla fall har han sagt så, min guide Jonathan Bass från företaget SolarCity.
- Det är faktiskt carporten, säger han.
Först då ramlar myntet ner. När jag tittar upp i den vita stålkonstruktionen som täcker takets bilpark ser jag den typiska formen, ett nät av avrundade kvadrater, svagt skymta genom från undersidan. Det är oktober och den här morgonen räcker solens strålar till för att förse hela byggnaden med ström. Faktum är att den producerar så mycket att elmätaren i huset går baklänges. Överskottsenergin går ut på elnätet och kan räknas till godo under molnigare dagar. Kalifornien har fantastiskt goda förutsättningar för solenergi.
2008oktober07SolarCity-2
Långt ifrån det amerikanska solbältet, i Kista väster om Stockholm, skedde 1990 ett fantastiskt genombrott i solcellsforskningen. Först nu, nästan 20 år senare, håller det på att kommersialiseras i stor skala. På den tiden var solceller synonymt med kristallint kisel. Den tekniken hade förfinats sedan rymdåldern. Det var i satelliter som behövde fungera i flera år som elström direkt från solen fick sin första viktiga tillämpning. Men på åttiotalet pågick runt om i världen även forskning på en teknik med så kallad tunn solfilm. Istället för kisel baserades den på ett skikt av koppar, indium, gallium och selenid, förkortat CIGS efter de engelska namnen på ämnena.
Marika Edoff kom som doktorand till Institutet för mikrovågsteknik på KTH i Kista under det betydelsefulla året 1990. Då stod forskarlaget där på randen mot en viktig upptäckt och hon fick vara med om den.
- Vi jobbade hårt och var väldigt entusiastiska. Det var en liten sammansvetsad grupp som jobbade under ledning av Lars Stolt.
Fram till dess hade CIGS-tekniken varit beroende av speciella keramiska material. Eftersom de inte bara var superrena utan också superdyra ville Lars Stolts grupp testa att lägga CIGS-skiktet på vanligt fönsterglas. Det var otroligt kontroversiellt i den lilla ”familj” av forskare som världen över höll på med CIGS-tekniken, berättar Marika Edoff. Ingen trodde att det skulle fungera. Men, det inte bara fungerade.
- Det här var ett jätteskutt framåt. Cellerna kom upp i 15 procents verkningsgrad, som är den siffra som krävs för att solceller ska fungera kommersiellt.
På den här tiden var solenergi en ickefråga. Ingen pratade om det, ingen visste vad det var för något. Men genombrottet gjorde att forskarna började nära ett visst hopp om att ”det här skulle bli något”. Sju år senare var de inte ensamma om att hoppas. Då öppnades Ångström Solar Center, med hjälp av pengar från Energimyndigheten och Mistra, som är en forskningsstiftelse inriktad på miljö. ÅSC var knutet till Uppsala universitet, dit solcellsforskningen flyttat några år tidigare från Kista. Det var ett otraditionellt forskningsprojekt som hade stora resurser. Vid genombrottet 1990 hade svenskarna samarbetat med franska och tyska forskare. Nu var gruppen ”överkritiskt”, vilket är forskarspråk för att den var oberoende av samarbeten.
- ÅSC var speciellt eftersom vi fick stöd för att bedriva forskning som var mer tillämpad. Att försöka få fram reproducerbara processer är rätt otypiskt i forskarkretsar. Det var ingen grundforskning som vill höll på med, utan målet var att det skulle kunna komma företag ur arbetet.
Lars Stolt, berättar Marika Edoff, hade alltid haft den drivkraften. Men under Ångström-tiden var han inte ensam. Det var mer uttalat än någonsin att många ville se en fabrik för tunn solfilm knoppas av. En sådan byggs också nu, men den hamnade inte i Sverige. Trots stor uppmärksamhet i tekniktidningar och trots att forskarna reste Sverige runt för att presentera sina resultat för tänkbara partners var det inget svenskt företag som nappade. Istället byggs nu solcellsfabriken i Thalheim i Tyskland av ett tyskt företag. Det här blev inte alls den utveckling som de som hade stött forskningen hoppades på.
- Det hade sagts uttryckligen att det var dags att börja betala tillbaka. Så det blev en stor besvikelse som vi fick att hantera, berättar Marika Edoff.

De senaste årens globala fokus på klimatmål har lett till att intresset för solenergi har ökat dramatiskt. I Europa är det framförallt Tyskland och Spanien som står ut. De solceller som tillverkas i Sverige med traditionell teknik säljs främst dit. På sikt kommer den amerikanska marknaden bli mycket viktig även för europeiska producenter. I oktober 2008 är optimismen i Kalifornien på topp. När Jonathan Bass förevisar solenergianläggningar inne i San Francisco har det bara gått en vecka efter att den amerikanska kongressen röstade igenom en förlängning av den federala skatterabatten. Den som installerar solenergi fram till 2016 kan dra av 30 procent av kostnaden i sin deklaration. Dessutom försvinner det tidigare taket som i rabatten som fanns för privatpersoner. Utöver federala skattelättnader har Kalifornien dessutom USA:s mest förmånliga stöd till solenergi på delstatsnivå.
- Solen är den energikälla som har störst potential. Även om vindkraftverk ger större effekt så är solen mer tillförlitlig och det finns många hustak att använda. Det här är utrymmen som i de flesta fall är tillgängliga. Du får en fri källa till el placerad i fria utrymmen.
SolarCity gick bra redan från starten i juli 2006, men efter att företaget 2008 introducerat en ny affärsmodell, som innebär att kunden leasar en solanläggning istället för att själv göra investeringen, har försäljningen gått genom taket. SolarCity är nu Kaliforniens största leverantör av solel till privatpersoner. Personalstyrkan fördubblades 2008 till över 400 personer. ”Solar lease” har gjort att kunderna kan börja tjäna pengar från dag ett. Det blir inga dyra investeringar, ingen återbetalningstid och ingen risk. Solel har blivit, som Jonathan Bass uttrycker det, en ”no-brainer”. Strålande tider för solenergi i Kalifornien alltså.

I ett grådaskigt Vintersverige har molntäcket inte lättat på flera veckor. Här pratas ungefär lika mycket om solenergi som före genombrottet för den svenska forskargruppen i Kista 1990. Med andra ord: inte alls. Här är förnyelsebar energi likställt med vindkraft och biobränslen. Men det mest självklara svaret på varför solenergi fortfarande är en icke-fråga i Sverige – att här inte finns någon sol – klingar ihåligt. Vår lika solfattiga granne Norge har genom Renewable Energy Corporation, mest känt som REC, placerat sig på solindustrins världskarta. Företaget, som blivit en enorm exportframgång, hade en omsättning på 6,6 miljarder norska kronor under 2007. Svaren på varför Sverige inte har en solenergimarknad finns att hämta på flera håll. Men varför Tyskland har Europas främsta solenergimarknad verkar alla jag pratar med överens om – nämligen inmatningslagen.

I Tyskland får den som producerar solel mer betalt per kilowatt än den som producerar vindkraftsel. Hur mycket elbolagen och i slutändan konsumenterna får betala är reglerat utifrån hur utvecklad en teknik är. Vindkraftsel, som kommer från en beprövad teknologi, ger mindre betalt till elproducenten än el från solen. Gröna energikällor som inte kommit lika långt i sin utveckling får alltså mer stöd. I Sverige fungerar det annorlunda. Här är det den billigaste gröna elen som är vinnaren. Om vind är mer lönsamt än sol, så ska man satsa på vind. Men om biobränslen slår vind, ja, då är det de som kammar hem mest pengar. Björn Sandén, docent i miljösystemanalys vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg, tycker att det svenska systemet är missriktat.
- Det är ointressant vilken av de här teknikerna som är billigast just nu. De behöver alla hjälp för att komma in på marknaden. Problemet med gröna elcertifikat som vi har i Sverige är att de leder till övervinster hos vissa företag, som inte bidrar till att driva teknikutvecklingen framåt. Och det är kunden som betalar priset genom att betala extra för elen.
Men Sverige är inte ensamt om att ha valt gröna elcertifikat. Storbritannien och Belgien har samma sorts system och även Norge överväger det nu. Det berättar Claes Västerteg, som är riksdagsledamot för Centerpartiet och vice ordförande i miljö- och jordbruksutskottet. Han försvarar gröna elcertifikaten med att de skapat förutsättningar för kraftig utbyggnad av vindkraften i Sverige. Han tror inte att de lett till överdrivet stora vinster för elbolagen, utan bara en grund för företag att investera i den nya tekniken.
- Det klart att det är en lönsam investering att satsa på vindkraft idag. Men det är också poängen att det ska vara lönsamt, så att vi får en kommersialisering av alternativa energislag. Men sen har vi ett läge där det generellt är lönsamt att driva elbolag idag, oavsett om det gäller vindkraft, kärnkraft eller något annat.
Claes Västerteg, tycker att glappet i kostnad per kilowattimme mellan solel och vindel i Sverige idag är så stort att det fortfarande behövs mer satsningar på forskning och utveckling. Han tror också att både allmänhetens och beslutfattarnas kunskap måste bli högre för att få till stånd bättre förutsättningar för solkraftsföretagande i Sverige. Han tycker också att staten har en viktig roll att spela när det gäller att tekniken ska komma ut på marknaden.
- Vi behöver mer tillgång till riskkapital i Sverige, både i bra och dåliga tider. Där behöver staten spela en tydligare roll. Centerpartiet har föreslagit att vi ska kunna gå in med pengar från AP-fonderna. Skulle vi ta en procent av dem så skulle det bli åtta miljarder årligen.

En svensk marknad för solel hade kunnat hjälpa Lars Stolt när han försökte få svenska företag att ta steget och satsa på den nya tekniken. Det tror Björn Sandén i alla fall. Men att det inte finns en sådan beror mycket på att solel inte ligger i linje med den svenska industrins mentalitet.
- För Vattenfall är det här något marginellt. Det är mycket rimligare för dem att tänka sig kolkraftverk med koldioxidavskiljning.
Han tycker också att Sveriges forskningsinsatser har förvaltats dåligt. Kompetensen har köpts upp av utländska företag och nu får vi köpa tillbaka de färdiga produkterna när intresset börjar öka i takt med klimatmedvetenheten.

I Kalifornien berättar Jonathan Bass att SolarCity har två saker att tacka för sin framgång. Förutom hyresmodellen ”Solar lease” är det viktigt för kunderna att företaget ses som en fullserviceoperatör. Man ska kunna vända sig till företaget med alla sina behov som har med solenergi att göra. SolarCity levererar, installerar, sköter finansiering och tar hand om pappersarbetet som kommer med de lönsamma skattelättnaderna.
Det enda de inte gör själva är att tillverka solpanel.
- Vi är ganska teknikagnostiska. Det enda vi tittar på är vilken teknik som är bäst på att producera elektricitet i förhållande till sitt pris. Hittills använder vi bara kristallint kisel. Men om det kom en teknik som kunde slå det så skulle vi överväga det allvarligt.
Men frågan är felställd. Det handlar inte om ”om” det kommer en billigare teknik, utan ”när”?

Under slutet av 90-talet blev den internationella forskningsgemenskapen kring tunn solfilm allt mer sluten med sina resultat. Det märktes att det inte bara var svenskarna i Uppsala som såg ljuset i slutet av tunneln. Fullskalig produktion tickade närmare i snabb takt. Racet om vem som skulle komma först är ännu inte avgjort, men det är av största vikt att inte hamna på efterkälken. Det berättar Lars Stolt, som efter avknoppningen från Ångström Solar Center blivit teknisk direktör i Solibro Gmbh. Företaget är ett samriskbolag mellan svenska Solibro AB och tyska Q-cells. Och ett av en handfull företag i världen som håller på att kommersialisera CIGS-tekniken. Det handlar om att bygga tillräckligt stora fabriker för att kunna få ner tillverkningskostnaden. Fabriken i Thalheim i Solar Valley i tyska delstaten Saxen-Anhalt är snart klar. Där kommer Uppsalaforskarnas teknik att sysselsätta över 100 personer. Kostnaden för tunnfilmssystem ligger, enligt Lars Stolt, generellt 30-50 procent lägre än paneler med traditionella paneler av kristallint kisel, som fortfarande kan skryta med högre verkningsgrad.
- Eftersom vi än så länge bara är i inledningen av en solcellsrevolution finns det fortfarande chans för Sverige att ta igen det vi har förlorat, hävdar han. Men det krävs ett strategiskt beslut från ett stort svenskt företag som till exempel Ikea eller Electrolux.
För att nästa solfilmsfabrik från Solibro ska hamna i Sverige tror Lars Stolt att det behövs en lokal marknad som visar intresse.
- Då behöver vi en inmatningslag precis som den som finns i Tyskland. Det är det mest effektiva för att små aktörer ska våga ge sig in på marknaden.

I Uppsala fortsätter solcellsforskningen. Visserligen stramades medlen åt efter att projektet med Ångström Solar Center hade avslutats. Tiden för tillämpad forskning är förbi. Marika Edoff, som idag är docent i elektronik och leder en forskargrupp om 12 personer, berättar:
- Det märktes direkt att vi fick anpassa oss till ett lite kärvare klimat, men sedan dess har politikernas inställning vänt och besvikelserna har man lärt sig att hantera.
Nu handlar forskningen bland annat om att ersätta den ovanliga och giftiga tungmetallen kadmium som används i tunn solfilm. På det området är Uppsalaforskarna världsledande.
- I laboratorieförsök har vi gjort kadmiumfria solceller som har 18,5 procents verkningsgrad. Vårt fokus ligger nu på att publicera rapporter och hålla på med grundforskning. Nu är det ingen som siktar på att fixa en fabrik.

Inmatningslagar och gröna elcertifikat
I både USA (Kalifornien) och Tyskland finns inmatningslagar som gör det möjligt för privatpersoner och företag att mata in elström från solenergi på elnätet och få betalt av elbolagen enligt en prislista som staten bestämt. I Tyskland trappas betalningen per kilowattimme ner över 20 års tid. I Kalifornien gäller stödsystemet tills den sammanlagda kapaciteten av alla småanläggningar har uppnått 480 MW. En typisk installation i ett privat hem i Kalifornien ligger på mellan 2 och 5 kilowatt. Gemensamt för inmatningslagarna är att den som säljer solel får betydligt bättre betalt per kilowattimme än den som säljer el från en mera utvecklad teknik. I Tyskland ger solel fem gånger bättre betalt än el från biomassa.

I Sverige har vi gröna elcertifikat som ska främja produktionen av el från förnyelsebar energi. För varje megawattimme el från vindkraft, solenergi, vågenergi, geotermisk energi, biobränslen, vattenkraft eller torv så får elproducenten ett elcertifikat. Certifikaten säljs sedan till andra producenter eftersom alla elleverantörer är skyldiga att inneha elcertifikat till en viss andel av den el de säljer under ett år. Andelen varierar över tid, men 2009 är den så kallade kvotplikten 17 procent. Systemet ger upphov till konkurrens mellan de miljövänliga energislagen och störst vinst får den som använder den mest utvecklade och effektiva tekniken. I Sverige har systemet främst gynnat vindkraft och biobränslen.

Kritiska röster i Tyskland varnar för att den långa nedtrappningen av stödet är en tickande kostnadsbomb för elkonsumenterna. Nedtrappningen ska ta 20 år och har till skillnad från det kaliforniska systemet ingen inbyggd ”broms”. Idag kostar systemet elkunderna ungefär en euro i månaden. Men de höga vinster som solelen genererar gör att solelsproduktionen växer dramatiskt. Kritikerna hävdar att månadskostnaden kan skena iväg och på några års sikt bli så hög som åtta euro i månaden.
Källor: New York Times, Energimyndigheten, Wikipedia.

About admin