NTNU: Flytende soløyer kan bidra til å dekke verdens energibehov i fremtiden

Hvis under ti prosent av verdens vannkraftmagasiner ble dekket med flytende solceller, ville vi fått like mye energi ut som all vannkraft i dag, sier professor.

Trygve Kristiansen forsker på flytende solkraft, altså solceller som ligger på vann. Han mener at flytende solceller er viktig globalt i det grønne skiftet. Han er professor i marin teknikk ved NTNU.

– Ved å dekke mellom 5 og 10 prosent av verdens vannkraftmagasiner med flytende solceller, kan det produseres like mye elektrisk kraft som all vannkraft gjør nå, presiserer han.

I tillegg vil det bli mindre fordamping fra disse magasinene.

Professor Trygve Kristiansen ser stort potensial for soløyer som energikilde.

Foto: Thor Nielsen

Flytende solceller blir nå sett på som en stor mulighet for å skaffe ren elektrisk kraft til større byer, spesielt i Asia. Solcelletak er ikke tilstrekkelig for å fylle behovet.

– Mange av de største byene ligger ved sjøen, og flytende soløyer her vil kunne monne stort. I tillegg til store flater, tilbyr sjøen en kjølingseffekt som er viktig.

• Les også: Folk over 60 er klimaverstingene

Kan bruke havarealer

Trygve Kristiansen ser for seg at man ikke behøver stoppe der. Flytende soløyer kan benyttes i et langt større omfang enn på kun vannkraftmagasiner:

– Om man ser på verdens samlede energibehov i 2050 – så kunne vi vært enda mer ambisiøse. Vi har beregnet at om man legger soløyer på 0,17 prosent av verdenshavene, så vil det dekke hele verdens behov for kraft, sier Kristiansen.

O,17 prosent havareal tilsvarer cirka Norges landareal to ganger.

– En kunne også tenke seg at disse soløyene kunne vært ladestasjoner for skip. De kunne i tillegg vært brukt til å produsere elektrisk kraft for flytende fabrikker som produserer fornybart drivstoff som for eksempel hydrogen eller metanol.

Dette har han vært med å presentere i tidsskriftet PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Artikkelen fikk mye omtale internasjonalt blant annet hos CNN og BBC.

• Les også: Klimaendringer: – Vi finner ting vi ikke ante eksisterte i snøfonnene

Soløyer best der det er minst vær

– Havet er stort! sier Kristiansen.

Samtidig er det ikke alle havstrekninger hvor flytende solceller ville vært spesielt egnet for utbygging.

–  Det er helt klart en fordel å legge flytende solceller der det er minst mulig vær, vind og bølger. Ved for eksempel stillehavsbeltet blåser det lite, og sola står rett ned, så dette er steder hvor det ligger godt til rette for flytende solceller. Steder der det er dønninger framfor krapp sjø er også mer egnet, sier Kristiansen.

Flytende sol er konkurransedyktig med flytende vindkraft.

– Dersom en dekker en kvadratkilometer med solceller i det sørlige Spania, hvor årlig gjennomsnittlig solinnstråling er 200 watt per kvadratmeter, vil en kunne produsere om lag 44 megawatt. Dagens vindturbiner vil i gjennomsnitt produsere om lag 6 megawatt på samme areal.

Hva skal solcellene flyte på?

Man er ikke i mål med denne teknologien ennå. Soløyene må være kostnadseffektive. Samtidig skal de overleve i til dels grov sjø og sterk vind. For at det skal fungere må de følge bølgene.

Så hvordan skal solcellene holde seg flytende? Og hva er den beste løsningen for å holde dem sammen?

Kristiansen trekker frem to hovedkonsepter for flytende soløyer:

• Det ene består av flytende membraner som er festet til flytekrager. Her har det norske selskapet OceanSun allerede bygd flere membransoløyer i full skala.
• Det andre konseptet består av mindre, stive moduler som er sammenkoblet i store matriser. Det er mange selskap som har forskjellige varianter av dette, deriblant Equinor og Moss Maritime, som har en prototyp på trappene utenfor Frøya.

– Andre konsepter er også mulig. Som luftputebaserte konstruksjoner, samt elastiske rør forbundet i forskjellige konfigurasjoner.

• Les også: Flytende solcelleøyer lager drivstoff av CO2

Flytende sol er ganske nytt

I dag er det en del pilotanlegg med soløyer rundt omkring i verden. De er gjerne på vannkilder på øyer, i byer og i samfunn som ikke har andre kraftkilder. Det er lagt solceller på flere vannkraftmagasiner i Japan og Kina.

– Vi har behov for denne kraften i Norge også, for eksempel til kraft lokalt ved oppdrettsanlegg eller for å gi kraft til Norges nye kraftkrevende industrier, slik som batterifabrikker.

Tanken på å bygge ut solcellepaneler i flytende konstruksjoner på demninger, vannkilder og i havet, er forholdsvis ny.

– Flytende sol er et forskningsfelt som er helt i startfasen. Det er først de siste to årene det har blitt et tema. EU har kommet med utlysninger på forskningsprosjekter det siste året.