Syntes Solkraft och solväte Uppdrag Energimyndigheten. Bengt Ridell

Transkript

1 Syntes Solkraft och solväte Uppdrag Energimyndigheten Bengt Ridell

2 Uppdraget Statusrapport teknikläget, marknadsläget, forskningsområden mm solkraft och solväte Solceller kisel, tunnfilm, dye sensitive solar cells Termisk solkraft, CSP Solväte Artificiell fotosyntes Fotokemisk spjälkning av vatten Föreslå rekommendationer för svenska forskningssatsningar Vad är bra för Sverige - det svenska energisystemet - den globala miljön - svensk industri och näringsliv Grontmij och prof Bengt Kasemo, Chalmers

3 KVAs Energiutskotts analys Summering Sverige Världen KVA Symposiet Energy 2050, Referat av sex sessioner, samt Energiutskottets sammanfattning av sitt arbete, Dick Hedberg och Energiutskottet. Ambio Special Report, Vol. 39, suppl. 1, 2010 (

4 Närmast osannolik expansion för solceller

5 Tillverkningen expanderar främst i Kina

6 Solkraftens roll i Europa fram till 2020

7 Det låga priset för solceller sätter nya krav på marknaden Priset för solcellsmoduler är idag lägre än vad man tidigare trott vara möjligt annan än på betydligt längre sikt så kallade kinesiska kvalitetsmoduler säljs för 0,8 /W En väsentlig orsak är den rikliga tillgången på polykristallint kisel Kraven på andra tekniker ex tunnfilm är därför betydligt högre idag. De måste för att kunna ha en konkurrenskraft Potential att på några få års tid nå > 15 % verkningsgrad för moduler (> 20 % labceller) Potential att nå låg tillverkningskostnader < 0,5 USD/Wp Så långt möjligt en verifierad livslängd > 20 år. verifierat för CSi men kan vara svårt för tunnfilm Ett allt högre focus idag på LCOE priset per kwh i stället för SEK/Wp och verkningsgrad I en tunnfilmsmodul dominerar materialkostnaden för glassubstrat, framsidesglas, andra inkapslingsmaterial, elektriska kopplingsdelar, kontaktskikt, eventuell ram själva hjärtat i cellen är bara en liten del - => om verkningsgraden är låg kommer modulen att bli dyr per Wp även om själva cellen är gratis Låg verkningsgrad innebär stor yta vilket betyder höga kostnader för ytan, montering, stativ, kablar etc.

8 Finansiering av FoU i Sverige LU 50 Million kronor LiU KTH KAU Chalmers UMU Chalmers Million kronor UU LiU LU LiU UU UU Solar cells Thermal solar power Artificial photosynthesis KTH Chalmers UU Photochemical splitting 10 0 KTH UU KAU Chalmers Thin film DSC Polymer solar cells KTH UU Others Distribution of support to solar energy research in Swedish universities and research centres (status June 2011) Distribution of support to research on solar cells in Swedish universities and research centres (status June 2011)

9 Publikationer Solar cells globalt och från Sverige

10 Förutsättningar i Sverige Ett stabilt elnät Fortfarande relativt låga produktionskostnader och priser för elkraft, detta kan förändras Låg solinstrålning, speciellt på vinterhalvåret Sverige har dåliga förutsättningar för CPV och termisk solkraft som kräver direkt solinstrålning Aktiva och internationellt framstående forskningsmiljöer spec tunnfilm DSSC, solväte, artificiell fotosyntes Ingen FoU eller tillverkare av c-si Starka på tunnfilm och FoU DSSC Svensk industri levererar komponenter inom andra solenergi områden, ex - Alfa-Laval värmeväxlare för termisk solkraft - Stirlingmotorer - Koncentratorer Inget kontinuerligt stöd för solenergi, jfr inmatningstariffer

11 Vad skall Sverige satsa på? Sverige har väldigt lite forskning eller andra aktiviteter inom området kristallint kisel som nu expanderar kraftigt. Skall det vara så? Finns det redan idag förutsättningar för satsningar i Sverige inom kristallint kisel? Skanning av svenskt näringsliv, tillverkare av komponent, tjänstföretag (testlab, instrument, beräkningsverktyg) För att fortsätta FoU inom tunnfilm och dye sensitive solar cells måste konkurrenskraftiga mål sättas upp för verkningsgrad pris, livstid. Enbart lågt pris räcker inte det blir ändå dyrt med kringutrustning, substrat, ytor Även om solkraft kanske aldrig blir riktigt stort i Sverige så kan det vara en betydande exportmarknad för svensk industri. Undersöka möjligheterna som finns för svensk industri inom solkraftsområdet skull kunna initiera initiativ för organiserade samarbeten med t.ex Energimyndigheten

12 Vad skall Sverige satsa på? Sverige har idag industrier som har betydande leveranser till CSP termisk solkraft, dessa bör gynnas I Sverige finns konkurrenskraftiga företag för att utveckla avancerade mjukvaror, beräkningsprogram och även avancerade testcentra där solenergi kan studeras Sverige har företag som kan vara betydande leverantörer av komponenter och material Sverige har en avancerad forskning inom tunnfilmsområdet Teknikbevakning av den globala utvecklingen inom området är nödvändigt så att Sverige tidigt kan följa med och anpassa verksamheten till den globala utvecklingen

13 Sammanfattning Kristallint kisel har fått ett osannolikt kommersiellt globalt genombrott med kraftigt ökande försäljningsvolymer främst pga låga priser, inmatningstariffer och numera god tillgång till råvaror Det finns idag globalt konkurrenskraftiga Centre of Excellence i Sverige inom solenergiforskning. Dessa måste få tydliga konkurrenskraftiga mål, eventuellt top-down approach Sverige har väldigt litet aktivitet inom området kristallint kisel. Det bör undersökas vilka aktörer som skulle kunna finna nischområden där Sverige kan konkurrera Svenska tjänsteföretag kan ha en viktig roll inom solenergiområdet, utveckling av mjukvaror, beräkningsprogram, avancerade testcentra mm Rapporten och svensk framtida solenergiforskning kommer att diskuteras på fredag den 11 november