sunnuntai, 13. maaliskuu 2016

Huima suunnitelma: Aurinkoenergia talteen taivaspaneeleilla – pilvien tuolla puolen

Vuoteen 2030 mennessä aurinkoenergia voi jo olla halvin energiamuoto.

Jotta Auringosta saataisiin mahdollisimman paljon irti energiaa, aurinkopaneeleiden tulee olla paikoissa, joissa auringonpaistetta esiintyy mahdollisimman paljon. Mutta tässäkin tapauksessa pilvinen päivä voi häiritä pahasti energian talteenottoa.

Japanilais-ranskalainen laboratorio NextPV kehittää luovaa ratkaisua auringosta saatavan energian maksimaaliseen hyödyntämiseen. Tutkijoiden ideana on valmistaa kevyestä polymeerimateriaalista jättiläismäisiä pallonmuotoisia paneeleja (katso taiteilijan näkemys täältä), jotka on varustettu generaattoreilla.

Kaapeleilla maahan kytketyt paneelipallot olisivat pilvien yläpuolella kuuden kilometrin korkeudessa – eli lentokonekorkeuden alapuolella.

Tutkijat ovat suunnitelleet myös palloja, jotka kelluisivat itsenäisesti ilmassa 20 kilometrin korkeudessa.

Ajatus aurinkoenergian haltuunotosta korkealla taivaalla ei ole täysin uusi. Esimerkiksi 1970-luvulla ideoitiin aurinkoenergian keräämistä satelliittien avulla, mutta aiheesta on esitetty vain alustavia tutkimuksia.

 

Pilvien yläpuolella auringonpaiste on noin viisi kertaa runsaampaa kuin se on maassa.

”Planeetan yläosassa, kuuden kilometrin korkeudessa on hyvin vähän pilviä ja niitä ei ole lainkaan 20 kilometrin korkeudella”, kertoo tutkimusjohtaja Jean-François Guillemoles.

”Kun taivaan sininen väri hälvenee, valon vaikutus voimistuu – ja aurinkoenergia on muunnettavissa paremmin, kun enemmän tehoa on tarjolla.”

Ongelmia voi muodostua turvallisuudesta, sillä taivaassa kulkevat kaapelit voisivat aiheuttaa vaikeuksia lentokoneille. Tämän lisäksi vaaroja piilee siinä, että paneeleja rysähtäisi yllättäen alas maahan.

Toistaiseksi on epävarmaa, voisivatko taivaspaneelit olla halvempi ratkaisu verrattuna tavalliseen aurinkoenergiaan, jonka kustannukset ovat nykyisin alle 0,9 euroa/watti ja jonka arvioidaan laskevan lähelle 0,2 euroa/watti seuraavan vuosikymmenen aikana.

Joka tapauksessa taivaspaneeleilla tuotetun energian kustannukset voisivat tutkijoiden mukaan olla huomattavasti pienemmät verrattuna esimerkiksi hiilenpolttoon.

 

Vuoteen 2025–2030 mennessä aurinkosähkön hinta on enää puolet nykyisestä, arvioi VTT:n johtava tutkija Pasi Vainikka.

Aurinkosähköstä tulisi tällöin halvin energia merkittävässä osassa maailmaa.

Vainikka ennustaa, että maailman energiajärjestelmä muuttuu verrattaen paljon.

Myös maalämpöpumpun ostosähkön tarvetta on kannattavaa pienentää aurinkoenergialla, jota hyödynnetään joko lämpönä tai sähkönä. Tämä selviää VTT:n johtaman DESY-hankkeen tuloksista.

Kun arvioidaan investointien kannattavuutta, erityisesti aurinkolämpö osoittautui kannattavaksi maalämmön rinnalla. Verrattuna esimerkiksi öljy- ja sähkölämmityskustannuksiin investoinnin takaisinmaksuaika on VTT:n mukaan 5–6 vuotta.

Mikäli aurinkosähköllä leikataan lämpöpumpun ostosähkön tarvetta, investoinnin takaisinmaksuaika on noin yhdeksän vuotta.

Aurinkoenergian puolesta puhuvat myös ympäristöystävällisyys, helppous, äänettömyys ja sen yhdistettävyys kaikkiin päälämmitysmuotoihin.