Solkraft i Nord-Norge – et uutnyttet potensial?

For å få til det grønne skiftet og utvikle ny grønn industri har Norge behov for rundt 50 prosent mer kraftproduksjon innen 2030. Analyser fra blant annet Statnett og DNV viser en variasjon på estimert behov mellom 60 og 90 terrawattimer (TWh), men det er konsensus fra samtlige om at behovet er stort.

Solkraft kan være en del av løsningen – også i nord. Nord-Norge har lenge har hatt fordeler med kraftoverskudd, men går nå mot et mulig kraftunderskudd som følge av elektrifisering og ny industriutvikling i landsdelen.

Solkraft er en lett tilgjengelig og utømmelig energikilde som har skutt fart de siste ti årene på verdensbasis. Solenergi kan utnyttes på nesten alle bebodde steder, men kommersiell utnyttelse har hatt størst interesse i områder nært ekvator. Grunnen til dette er at landene nært ekvator har optimale solforhold med tørre områder, samt lite skyer og nedbør. Likevel har veksten også tatt seg opp i de nordlige delene av verden, hvor flere land i Europa har opplevd en stor vekst i solkraft.

I Nord-Norge er den imidlertid vesentlig lavere enn i resten av landet. I prisområde NO4 (Nord-Norge) har man i dag en installert effekt på fem megawatt-peak (MWp). MWp er benevnelsen som brukes når man snakker om produksjonskapasiteten for solkraft, og beskriver merkeeffekten til solcelleanleggene. Det betyr hvor mye effekt anleggene leverer under standard testforhold, med en gitt solinnstråling.

Likevel viser det seg at også Nord-Norge har et relativt stort teknisk potensial når det kommer til etablering av solkraft på bygg. I nord har Multiconsult estimert et teknisk potensial på tak og fasader til 9.000 MWp, noe som tilsvarer en årlig produksjon på hele seks terrawattimer. Det tekniske potensialet er altså høyere for Nord- enn for Vest-Norge, som har 8.000 MWp.

Illustrasjonen nedenfor viser det maksimale tekniske potensialet som tar utgangspunkt i tilgjengelig areal multiplisert med spesifikk solproduksjon. Det betyr hvor stort potensial de ulike landsdelene har i teorien. Det reelle potensialet vil sannsynligvis være noe lavere ettersom de fleste ikke utnytter tak- og fasader fullt ut når de legger solceller, hvor eksempelvis eneboliger har en gjennomsnittlig utnyttelsesgrad på omtrent 45 prosent.

Solkraft har i tidligere år hatt størst interesse i områdene rundt ekvator, ettersom energien man får ut av solcellene avhenger blant annet av solinnstråling. På generelt grunnlag vil solinnstrålingen være lavere desto lenger unna ekvator man befinner seg. Dette skulle tilsi at Norge ikke er et spesielt attraktivt område for solkraft, men andre faktorer slik som klimatiske forhold og refleksjon fra snø spiller også inn.

Solcellepaneler produserer elektrisitet fra tre ulike strålingstyper fra solen.

• Direkte stråling er solstråling som går upåvirket gjennom atmosfæren ned til jordoverflaten.
• Diffus stråling er strålinger som blir spredt gjennom i forskjellige atmosfæriske komponenter, eksempelvis skyer.
• Reflektert stråling er stråling som treffer bakken og reflekteres på solcellepanelet. Her vil enkelte overflater reflektere sollyset i større grad, eksempelvis snø.

Norge, og spesielt Nord-Norge, har fordeler knyttet til etablering av solkraft på grunn av kald luft og snø. Kaldt klima er en fordel for solcellepaneler, da det bidrar til å holde driftstemperaturen på solcellene nede og minimerer risikoen for varmetap og slitasje. Når kalde værforhold reduserer celletemperaturen, vil det også forårsake økt spenning som genererer høyere virkningsgrad på anlegget. Virkningsgraden på et solcellepanel kan øke med hele ti prosent dersom temperaturen synker med 20 grader. I tillegg indikerer forskning at solcellepaneler i kaldt klima taper seg mindre over tid.

I tillegg skaper snø mer produksjon av solstrøm gjennom refleksjon av sollys. Her kan nysnø reflektere sollyset nesten opp mot 100 prosent. Nysnø reflekterer sollyset i større grad enn eldre snø grunnet høyere albedo, som sier noe om flaters evne til å reflektere sollys.

Dette har flere aktører allerede dratt nytte av, hvor blant annet Avinor og Telenor har investert i solceller, og Hurtigruten Svalbard har inngått avtale om etablering av anlegg.

På den andre siden kan snø være en ulempe for solceller på tak dersom den legger seg oppå selve panelet. Dette kan føre til at snøen hindrer solstrålene å nå fram, i tillegg til å skape ekstra belastning på panelene. Dette kan imidlertid unngås til en viss grad ved å ha bratt nok vinkling på panelene, hvor skråtak har en naturlig fordel over flate tak. For paneler på fasade er snøen derimot ikke noen hindring. For fasader vil snøen akselerere produksjonen av solstrøm i større grad enn paneler på tak, grunnet mer refleksjon av sollys fra bakken.

Midnattssolen gjør at landsdelen kan produsere mye energi i sommermånedene, og i Nord-Norge har man generelt lave innstrålingsvinkler. Spesielt om sommeren og under perioden med midnattssol er solinnstrålingen fordelt jevnt langs horisonten med svært lave innstrålingsvinkler.

I Sør-Norge er det mest utbygging av solceller på flate tak, ofte på store arealer slik som logistikk- og lagerhaller. I Nord-Norge vil ikke solceller på flate tak være like attraktivt som i sør på grunn av lav solinnstrålingsvinkel store deler av året. Lave innstrålingsvinkler gir derimot gode muligheter for andre løsninger, slik som montering på skråtak og på sør- eller østvendte fasader. For takmonterte anlegg er det likevel utfordrende å treffe hele potensialet, da vinkelen på panelene er begrenset til å følge byggfasaden.

Med fordelen av midnattssol, følger også mørketiden. Et solcelleanlegg i Nord-Norge vil ikke kunne produsere energi i mørketiden, som også er de månedene man bruker mest strøm i året. Periodene med midnattssol og mørketid medfører en skjevfordeling i produksjonen, hvor man produserer mer enn behovet på sommeren og ingenting under mørketidsmånedene. En mulighet for å lagre overskuddsproduksjonen fra sommeren til vinteren er å installere batterier, som et alternativ til salg av overskuddstrøm om sommeren.

Selv om mørketiden ikke gir noe produksjon, er fremdeles det årlige solenergipotensialet i Nord-Norge godt. UiT Norge arktiske universitet har blant annet vist at Tromsø har like godt årlig solenergipotensial som i nord i Tyskland - landet med mest installert solkraft per capita. Dette viser at klimaet på lokasjonen har mer betydning for solenergiutbyttet enn breddegraden.

Lønnsomheten for solkraft vil øke

Etterspørselen etter solcelleanlegg i Europa har de siste årene økt, hvor Tyskland for eksempel har hatt tilnærmet en tredobling i solkraft siste fem år. Solkraft er en av de fornybare produksjonsteknologiene med størst kostnadsfall de siste ti årene, og kostnadene for solceller på hustak forventes å falle med minst 40 prosent frem mot 2030. Andre drivere, slik som økt elektrifiseringsbehov i samfunnet, høyere og mer volatile strømpriser og støtteordninger fra myndighetene, har også bidratt til økningen i etterspørsel.

I tillegg har det oppstått et ønske om å selvforsyne seg med energi i lys av Russlands kutt i gassforsyning til Europa som følger av krigen i Ukraina.

Disse trendene er også tydelige i Norge, som også har hatt en tredobling i utbygging de siste fem årene, hvor spesielt høye strømpriser og økning i støtten fra Enova har akselerert etterspørselen etter solcelleanlegg. Dette har resultert i lange leveringstider hos leverandører som opplever utfordringer med å dekke opp dagens etterspørsel.

Investeringskostnaden for solcelleanlegg kan ligge mellom 100.000 og 300.000 kroner for private husholdninger inkludert installasjon, og varierer ut ifra flere faktorer, slik som størrelsen på anlegget. Kostnaden for næringsbygg kan derimot være høyere ettersom solcelleanleggene ofte er større. Fordelingen av investeringskostnaden for næringsbygg er henholdsvis omtrent 50 prosent for selve solcellepanelene, etterfulgt av annet utstyr og arbeid, ifølge erfaringer fra FUSen. Kostnadsfordelingen kan imidlertid variere noe ut ifra transportdistanse, tilgjengelige installatører og annet utstyr tilpasset regionale forhold.

Solcelleanlegg blir mer lønnsomme ved høyere strømpriser, ettersom beløpet man sparer inn på strømregningen vokser. Beløpet man sparer inn skapes av redusert nettleie og mindre behov for kjøp av strøm. I praksis blir derfor anlegget mer lønnsomt desto mer man bruker av sin egenproduserte strøm. I tillegg gir muligheten for salg av overskuddsstrøm en mulig inntekt for innehaveren av anlegget.

Økonomisk tilbakebetalingstid blir ofte brukt for å måle lønnsomheten til et solcelleanlegg og kan forklares som antall år det tar å tjene tilbake investeringskostnaden i form av sparte strømutgifter. Tilbakebetalingstiden varierer i stor grad ut fra størrelsen på anlegget, som betyr at den varierer mellom solceller på private hustak og næringsbygg. Tilbakebetalingstiden kan variere mellom 10 og 20 år for næringsbygg nasjonalt. Det betyr at en bruker av solcelleanlegg kan dra nytte av tilnærmet gratis produksjon i flere år ettersom et solcelleanlegg har en produksjonsgarantitid på 25 år, men ofte en teknisk levetid på over 30 år med dagens teknologi.

Askos lagertak i Vestby, Norges største solcelleanlegg på bygg, er et godt eksempel på hvordan strømprisens effekt kan påvirke lønnsomheten til et solcelleanlegg. I 2016 ble det estimert at anlegget ville ha en tilbakebetalingstid på 15-20 år, men dersom de høye strømprisene i sør vedvarer kan anlegget være nedbetalt om tre år.

Nord-Norge har de siste fem årene hatt noe lavere strømpriser enn Sør-Norge, som gir lavere lønnsomhet for investering i solcelleanlegg per dags dato. Dette er en av grunnene som forsinker utviklingen av solcelleetablering i landsdelen. Fremover vil lønnsomheten til solcelleanlegg kunne øke, ettersom strømprisene i Nord-Norge forventes å stige mot 2027 i takt med den økende forbruksutviklingen.

Reguleringer bremser utviklingen

I dag er det enkelte insentiver som bedrer lønnsomheten til solcelleanlegg i Norge. Likevel er det få insentiver i Norge sammenlignet med Sverige. Enova tilbyr en støtteordning for private husholdninger som ønsker å produsere solstrøm, og støtten økte fra inntil 26.250 kr til 47.500 kr i februar 2022. Størrelsen på støtten man mottar avhenger av hvor stor kapasitet anlegget har. Støtten gir 7.500 kr for installasjon og 2.000 kr per kilowatt-peak (kWp) installert effekt, inntil 20 kWp.

Plusskundeordningen gjelder for både husholdninger og bedrifter. En plusskunde er en sluttbruker som produserer sin egen strøm og kan selge overskuddsstrøm tilbake til strømnettet. En strømleverandør kjøper overskuddsstrømmen, og et nettselskap vil også betale plusskunden for kraftproduksjonen dersom det reduserer energitapet i strømnettet. I tillegg slipper eiere av solcelleanlegg å betale nettleie på forbruket når kundens strømproduksjon dekker eget forbruk. I dag begrenser ordningen seg til mindre anlegg under 100 kW, men regjeringen besluttet 22. februar at denne grensen skal økes til 1.000 kW. I praksis vil endringen gjøre det lettere for borettslag, flermannsboliger og næringer med større solcelleanlegg å bli med i plusskundeordningen, og dermed slippe å betale nettleie og elavgift for egenprodusert solstrøm. I tillegg gjør endringen det mulig for beboere i samme bygg å gå sammen for å investere i solcelleanlegg. Når endringen i plusskundeordningen trer i kraft er fortsatt uvisst.

For de mest strømutsatte bedriftene var det også mulig i slutten av 2022 å søke om tilskudd til solceller og andre energitiltak gjennom energitilskuddsordningen. Dette gjaldt for bedrifter hvor kostnader til strøm og fjernvarme utgjorde mer enn tre prosent av bedriftens omsetning for første halvår av 2022, og omfattet eksempelvis en god andel produksjonsselskaper.

Dette var en midlertidig ordning som omfattet om lag 20.000 bedrifter i Norge som kunne få hjelp til å kartlegge strømforbruket og få dekket inntil 41,8 prosent av investeringskostnaden for energitiltak.

Til tross for flere insentiver opplever solbransjen at regulatorisk friksjon medfører saktere utvikling enn ønskelig. Delingsordningen for solstrøm har vært et aktuelt tema som skulle innføres fra nyttår, men har nylig blitt utsatt. Ordningen vil muliggjøre deling av solstrøm for borettslag, flermannsboliger og enkelte næringseiendommer. Slike delingsløsninger for solkraft kan gjøre det lønnsomt å bygge ut solkraft utover eget strømforbruk, da det skaper rom for nye forretningsmodeller og teknologi. Delingsløsninger kan eksempelvis skape muligheter for lokale energiløsninger, hvor mikronett med lokal energiproduksjon og -lagring kan etableres. Slike mikronett lar flere energiforbrukere og -produsenter koble seg sammen for å balansere hverandre. Et eksempel på dette er CityXchange i Trondheim.

Delingsordningen begrenser seg til solcelleanlegg med kapasitet inntil 500 kWp. De ti største anleggene på bygg i Norge har eksempelvis en kapasitet fra 1500 til over 4000 kWp. Med andre ord vil disse anleggene, sammen med en stor andel næringseiendommer, falle utenfor ordningen. En økning eller fjerning av grensen på 500 kWp er et av Multiconsult sine forslag for å tillate direkte deling eller salg av strøm fra større solcelleanlegg til nabobygg. Dette kan øke lønnsomheten for større anlegg og kan føre til en raskere utbygging av solkraft.

Andre insentiver som kan akselerere utviklingen av solkraft er strengere byggteknisk forskrift (TEK). Forskriften mangler i dag tilstrekkelige kriterier for premiering av solceller, og har ikke strenge krav for klimagassutslipp eller energieffektivitet til tross for at byggenæringen ønsker det.

For noen år tilbake innførte EU krav om “nesten nullenergibygg” (EPBD2), men nasjonalt er det ikke gjort grep for at TEK følger EU-kravet. Dette selv om utredninger viser at ved å stille krav kan klimagassutslipp reduseres med 20 prosent uten økte kostnader for utbygger. Dersom regelverk slik som TEK stiller klimakrav og krav til solceller i henhold til EU-målsetning, kan det resultere i krav om solceller på nybygg og ved totalrehabiliteringer. På en annen side kan slike krav oppleves som tvang, mens smarte insentiver for å gjøre solceller på bygg mer lønnsomt kan være mer motiverende. Nevneverdig publiserte regjeringen nylig en norsk definisjon av Nearly Zero-Energy Buildings (NZEB) opp mot EUs bygningsdirektiv. Dette kan føre til at flere byggherrer i eiendomssektoren vil etterspørre varmepumper og solceller ettersom EU taksonomien vil sette miljøkrav til nybygg og henviser til et nasjonalt NZEB-krav.

En annen regulatorisk friksjon som bremser utviklingen av solcelleinstallasjoner på industri- og næringsbygg er kostbar utarbeidelse av byggesøknader for håndtering av konstruksjonssikkerhet. Større solcelleinstallasjoner er søknadspliktig i henhold til Plan- og bygningsloven, noe som fører til at det kan koste mellom 20.000 og 60.000 kroner avhengig av byggets kompleksitet og i hvilken kommune det søkes. Enkelte kommuner har i dag fritak for krav om byggesøknad for solcelleinstallasjoner på tak, spesielt for mindre installasjoner på industri- og næringsbygg. Det er derimot svært varierende praksis mellom kommuner. Dersom solceller på industri- og næringsbygg ble unntatt søknadsplikt i alle kommuner inntil en viss størrelse, i tillegg til at ble det utarbeidet forenklede søknader for større bygg, kunne utbyggingen av solceller på bygg vært raskere.

Energikommisjonen peker ut i sin nylige rapport til Olje- og energidepartementet et tydelig behov for utbedringer av reguleringer for solkraft og en strategi for solkraft på bygg. Her trekkes det frem at terskelverdier og unntaksbestemmelser skaper suboptimale tilpasninger i markedet. Kommisjonen foreslår blant annet følgende tiltak:

• Det må vurderes å innføre krav om andel egenproduksjon av energi på nye bygg, med unntaksmuligheter.
• Unntaket fra søknadsplikt i plan- og bygningsloven må utvides til å gjelde flere bygg og solcelleanlegg.

Energikommisjonen mener videre at mer innfasing av sol og -vindkraft er positivt for norsk kraftsektor. En større integrasjon av solkraft i strømnettet kan også by på utfordringer som fremtidige reguleringer må hensynta.

Mer robust kraftsystem – men økt behov for investeringer

Produksjon av solstrøm er høyest midt på dagen når forbruket er lavere, noe som kan gi en overskuddsproduksjon som mates inn på nettet. Hvis tettheten av solcelleanlegg i et område blir for høyt kan det oppstå kapasitetsproblemer i strømnettet ettersom den lokale kraftproduksjonen i større grad overstiger det lokale forbruket. Dette gjelder også i områder med større solcelleanlegg, eller i grisgrendte strøk.

I dag er det lav tetthet med solcelleanlegg som gir få utfordringer med kapasitet i nettet. Fremtidige kapasitetsproblemer kan derimot resultere i et økt behov for investeringer i strømnettet. Arva trekker frem at fremtidige nett-tariffer som er rettferdig fordelt blir viktig for å sikre en god integrasjon av sol i energisystemet. En større integrasjon av solkraft i nettet kan også redusere nettap, noe som både bidrar til å ta vare på den produserte kraften og redusere nettselskapers klimagassutslipp. Mer sol i nettet kan også utsette nettoppgraderinger ved å redusere forbrukeres import fra strømnettet.

Solkraft er en god komplementær energikilde med vann- og vindkraft, og et kraftsystem basert på sol-, vind- og vannkraft kan være mer robust enn et system basert på vannkraft alene. En økt andel solkraft bidrar til redusert sårbarhet mot tørke og tomme vannmagasiner ettersom det ofte er sol når det ikke regner, og omvendt. Tomme vannmagasiner kan spesielt forekomme i vårhalvår ved lave temperaturer som gir sen snøsmelting, og i slike perioder er sol- og vindkraft viktig for kraftsystemet for å sikre nok kraftproduksjon og holde strømprisene nede. Solkraft kan også bidra positivt i samspill med vindkraft, da solkraft og vindkraft sjelden har maksimal produksjon samtidig. Solkraftproduksjon er også høyest i sommerhalvåret, mens vindparker har høyere produksjon i vinterhalvåret.

Sol kan være en del av løsningen – også for Nord-Norge

Det investeres stadig mer i solkraft i Norge, men likevel ligger vi langt bak Sverige. Regionmessig har Norrbottens län og Västerbottens län til sammen hele 33,4 MWp i installert effekt, sammenlignet med tilsvarende område NO4 i Nord-Norge med sine 5 MWp. Ettersom Norge og Sverige ligger på samme breddegrad og har tilnærmet likt klima, tilsier dette at Norge har et mangedoblet potensial sammenlignet med dagens produksjon, både for solkraft på bygg og bakkemontert solkraft. Dette bekreftes av energikommisjonen, som mener at det er realistisk med en utbygging i størrelsesorden på 5-10 TWh av solkraft i Norge innen 2030.

I Nord-Norge er det tydelig at solkraft fortsatt er en relativt ubenyttet energikilde, med kun tre prosent av installert effekt i Norge. Samtidig ser landsdelen på et mulig kraftunderskudd innen 2030, som gjør at prisene mellom nord vil stige dersom landsdelen ikke får mer kraftproduksjon. Dette betyr at Nord-Norge må vurdere flere produksjonsmuligheter for å holde tritt med forbruksutviklingen og tilrettelegge nye grønne industrietableringer. Økt kraftutbygging har lenge vært på agendaen, men er et sensitivt tema som følge av påvirkningen som kraftutbygging vil ha på uberørt natur, spesielt med tanke på naturavtalen. Solkraft på bygg anses som løsningen for ny kraftproduksjon med lavest påvirkning på natur og miljø, ettersom den ikke vil legge beslag på uberørt natur.

I tillegg har landsdelen et kaldt klima, noe som gir flere fordeler i forbindelse med produksjon av solkraft. De naturgitte forholdene, i kombinasjon med at lønnsomheten for solkraft potensielt vil øke de neste ti årene, gjør at landsdelen kan oppleve mer utbygging av solcelleanlegg på bygg fremover.