Storskalig solkraft i Arktis - vilka förutsättningar finns på 69°N?

Sammanfattning: Norge behöver utöka sin elproduktion för att möta ett framtida ökat elbehov. Vattenkraften i Norge uppskattas endast ha 23 TWh kapacitet kvar att bygga ut och vindkraft har mött starkt motstånd på senare tid. Solkraft finns fortfarande bara på liten skala i landet men uppskattas öka kraftigt i närtid. Solkraft installeras hela tiden längre norrut men än finns ingen storskalig solkraft i norra Norge. Den här studien undersöker möjligheten för en sådan installation i närheten av Skibotn som ligger på 69°N. Detta görs genom att simulera olika solkraftssystem i PVSyst där resultaten sedan används för att undersöka lönsamheten genom koncepten levelized cost of energy (LCOE) samt net present value. Klimatavtrycket från solkraftsproduktionen beräknas genom en livscykelanalys och resultatet jämförs sedan med andra energislag. Studien inkluderar en litteraturundersökning vilken utgör basen för bakgrundskapitlet. Det är tydligt att forskning på solkraft i snöiga klimat samt simulering med bifacial teknik är relativt nytt då det finns kunskapsluckor i litteraturen, speciellt när det gäller värden på snöskuggning. Dessa snöskuggningsvärden orsakar den största osäkerheten i simuleringen. Simuleringnen i PVSyst utfördes med 1 MW system där olika uppsättningar av monofacial och bifacial moduler jämfördes. Instrålningsdata har samlats under fem år med en pyranometer och väderdata har insamlats från närliggande Kilpisjärvi. Resultaten visar att bifacial moduler producerar ungefär 15 % mer än motsvarande monofacial system. Det system som producerar mest är det system som utgörs av bifacial moduler med 45° lutning som vetter mot söder. De två vertikala bifacial system, som vetter mot Syd-Nord samt Öst-Väst, ger liknande produktionsvärden men med olika produktionsprofiler. LCOE är 36 NOK-øre/kWh i bas-scenariot. Med en livslängd på 40 år, vilket är högst möjligt här i Norden, blir LCOE 32 NOK-øre/kWh. Båda dessa scenarier är lönsamma när man inkluderar framtida uppskattningar av elpriset i prisområde NO4. Det bör noteras att dessa uträkningar är med en låg real weighted average cost of capital på 1.39 %. Detta är dock i linje med de diskonteringsräntor som rapporterats i Sverige och Tyskland på senare tid. Klimatavtrycket för solkraft i Skibotn är 28 g CO2-ekv./kWh vilket är ungefär dubbelt så mycket som för vindkraft och fyrdubbelt det för vattenkraft. Om modulerna vore producerade i Europa eller Norge så vore klimatavtrycket 22 g CO2-ekv./kWh och 17 g CO2-ekv./kWh för de respektive regionerna. Detta visar att om modulerna är tillverkade där elen har ett lågt klimatavtryck så kan solkraftens klimatavtryck vara i samma storlek som vindkraft, även långt norrut. Solkraftens produktionsprofil överlappar med vindkraftens då solkraft producerar mest om sommaren och vindkraft om vintern. Den kombinerade produktionsprofilen blir således jämnare om de två kraftslagen kombineras. Ny solkraft kan byggas där det redan finns vindkraft, på så sätt lägger solkraften inte beslag på nya landområden. Dessutom så finns infrastruktur, så som vägar och nätanslutning, redan på plats och kapacitetsutnyttjandet av dessa kraftledningar blir högre i ett kombinerat system. Resultaten av denna studie visar att solkraft i arktiska Norge kan vara ekonomiskt lönsamt redan idag, givet att diskonteringsräntorna är så pass låga som de varit i Sverige på senare år. Dessutom så tror svenska ledare inom industrin att kapitalkostnaderna kommer att fortsätta att gå ner med 40 % de närmsta 10 åren. En sådan kostnadsminskning skulle ge ett LCOE på 27 NOK-øre/kWh för solkraft i Skibotn och göra en sådan investering mycket intressant från en ekonomisk synvinkel. En sådan kostnadsminskning är i linje med projektionen från International Renewable Energy Agency då de uppskattar att LCOE kommer att gå ner med 58 % i genomsnitt mellan 2019-2030 i G20-länderna. Storskalig solkraft i norra Norge bör utredas vidare med tanke på resultaten i denna studie. Speciellt snöskuggningsförluster för storskaliga system kan med fördel studeras vidare.