Hur Fungerar Solenergi? Allt du bör Veta [Fördelar och Nackdelar]

Solenergi är en form av förnybar energi. Konceptet bakom är lätt att förstå. Solen skiner på jorden. Och vi använder denna oändliga källa för elektriska apparater, värme eller varmvatten. Men exakt hur fungerar solenergi? Vilka rutiner finns det? Vad händer när solen inte skiner? Och vilka är fördelarna och nackdelarna med solenergi?

Hur fungerar solenergi?

Temperaturen på solens yta når 5500 grader Celsius. Denna värme distribueras i hela solsystemet i form av elektromagnetisk strålning.

På väg till jordens atmosfär – ett avstånd på 150 miljoner – släpps en stor del av denna energi ut i rymden. Och det är bra: För om det blir ännu varmare än den tidigare högsta officiellt erkända temperaturen på 56,8 grader Celsius i Kaliforniens Death Valley kommer vi inte att klara oss på jorden så länge.

Jordens atmosfär minskar intensiteten av solstrålningen enormt. Endast cirka 10 till 20 procent av energin som kommer till toppen når jordens yta. Resten absorberas eller reflekteras tillbaka till rymden.

Hur kan vi använda solenergi?

Den enda frågan som återstår är: Hur gör vi nu solstrålning till elektrisk energi? Svaret: solceller! Utöver denna teknik finns det också solvärmeenergi, som jag kommer att referera till.

Fotovoltaik – Hur fungerar en solcell?

En solcell är gjord av kisel. Det här är inget annat än sand. Fosfor och bor eller arsenik blandas in i dessa molekyler. Och denna process skapar tre lager i cellerna, vilket resulterar i en positiv pol och en negativ pol. Dessa lager är inkapslade uppifrån och underifrån med en ledande metall.

I samma ögonblick som solen skiner på solcellen rör sig elektronerna genom cellen. Nu fungerar solcellen redan som ett batteri. Det betyder att du redan kan ansluta elektriska apparater till den. Problemet: Om solen inte skiner är batteriet tomt.

Fotovoltaiskt system

Så att vi nu inte bara kan producera några watt elektrisk energi med solenergi behöver vi en stor mängd solceller. Dessa kombineras för att bilda en så kallad solmodul.

Solcellsmodulen kan dock endast användas om de anslutna cellerna är inkapslade i en plastram och glas. Och du kan sedan få dessa moduler monterade på ditt tak.

Solgenerator

Men solcellsmodulen är bara en komponent. Ett solsystem är flera solcellsmoduler sammankopplade för att bilda en solgenerator.

För att solcellsanläggningen ska bli komplett kopplas solgeneratorn till en växelriktare. För det är nödvändigt att likströmmen från solenergin omvandlas till växelström för den elektriska energin.

Elnätsanslutna system

De solcellsanläggningar som vi ser på hushållens tak är till exempel anslutna till det allmänna elnätet. Det är vettigt: annars skulle den goda solenergin alltid gå till spillo när du för närvarande behöver mindre energi i ditt hushåll. Om du bestämmer dig för att ha en solcellsanläggning på taket säljer du det mesta av den el som genereras.

Men om solenergin matas in i elnätet kan den kontinuerligt täcka efterfrågan någon annanstans. Detta innebär i sin tur att det totalt sett krävs mindre energi från fossila bränslen.

Solvärmeenergi

Solvärmesystem representerar en alternativ teknik till användningen av solenergi. För hushållsbruk är dock solvärme endast lämplig för varmvattenberedning och för din uppvärmning.

I likhet med solcellsmoduler använder solvärme även solfångare som till exempel kan fästas på taket. Tekniken är dock inte baserad på solceller. Istället innehåller uppsamlaren en bärarvätska som värms upp av solen. En pump leder sedan vätskan till solenergitanken. Du behöver också sätta upp en värmeväxlare någonstans i ditt hushåll. Detta säkerställer att den lagrade värmen släpps ut i vattnet.

Vätskan, som svalnar just nu, rinner tillbaka in i solfångaren och kan värmas upp igen av solen.

Även om solvärme för privata hushåll bara kan ses som ett komplement till det övergripande kravet, kan den definitivt göra mer. Det ser man till exempel i Nordafrika. Det finns redan ett enormt utbud av solpaneler. Ansluten till HVDC-ledningar kan denna teknik förse hela världen med solenergi, åtminstone i framtiden. Du kan ta reda på mer om detta i min artikel ”Solvärmeenergi från öknen sparar miljön”.

Hur kan solenergi lagras?

En ackumulatortank är alltid integrerad i solvärmesystemet. På så sätt är den energi som krävs alltid tillgänglig vid behov.

Med solceller är det däremot annorlunda! Du vill inte överföra elen som genereras av ditt system till nätet? Vill du istället få tillgång till energin även när solen inte skiner? Sedan måste du integrera ett solcellsbatterilagringssystem i systemet.

Det ganska gammaldags och billiga, men ganska farliga blybatteriet kommer ifråga som ett möjligt minne. litiumjontekniken är dock mer uppenbar. Även om det är dyrare är det också säkrare och håller minst dubbelt så länge som blybatteriet.

Tyvärr – i likhet med vindkraft – är kostnaden för ett solcellsbatteri återigen huvudproblemet. Din investering kommer som regel inte att vara lönsam. Du får själv räkna ut om ett solcellsbatteri kan vara värt det för dig. En bra video från Finanztip visar vad du måste ta hänsyn till när du gör beräkningen.

Miljöbalans av solsystem

Genom att använda solenergi minskar vi automatiskt behovet av fossila bränslen och kärnkraft. Det finns olika beräkningsmetoder för att räkna ut CO2-balanserna för de olika energikällorna. Beroende på din synvinkel finns det också olika resultat inom vetenskapen

I förhållande till andra regenerativa energier kan vi faktiskt beskriva solenergi som en miljöförorenare. För – om man ser till ett solsystems hela livscykel – släpper det ut tio gånger så mycket CO2 som vattenkraft. Kärnenergi orsakar även betydligt lägre CO2-utsläpp än solenergi. Men allt detta är ingenting jämfört med fossila bränslen.

Till skillnad från solceller är naturgas, olja och kol ansvariga för 4 till 10 gånger koldioxidutsläppen per genererad kilowattimme.

Förbrukar produktionen av solcellsmoduler mer energi än de kan leverera i drift?

Nej! Inom 2,5 till 2,8 år kommer energin som krävs för att sätta upp solcellsanläggningar in igen. Detta är betydligt mindre än vad som är fallet med vindkraftverk.

Fungerar solcellsanläggningar effektivt i Sverige?

Nej! Inte speciellt. Solen skiner oftare i Spanien till exempel. Som ett alternativ kan systemen utökas ytterligare i södra regioner och överföras till Sverige via ledningar (naturligtvis förknippat med energiförlust).