Aurinkopaneelit alkavat säästää energiaa vuonna 2020

Yhdysvaltalaisen Stanfordin yliopiston tutkijat ovat laskeneet, että vuonna 2012 uusien aurinkopaneelien elinaikanaan tuottama sähköenergia ylitti niiden valmistamiseen kuluneen energian (50% todennäköisyydellä).

Jos vuonna 2020 tuotetaan nykyisten optimististen aikomusten mukaisesti 10% maailman sähköntarpeesta (ei energian!), sen tuottamiseen nykytekniikalla kuluu enää 9% maailman vuotuisesta sähkönkulutuksesta. Aikaisemmin aurinkosähkön tuotanto on kuluttanut sähköä selvästi tuottoaan enemmän.

[2]

Tutkimuksessa ennakoidaan myös, että vuonna 2020 (hyvällä onnella jo 2015) aurinkoenergia on tuottanut niin paljon sähköä, että se palauttaa tähän asti aurinkoenergian kuluttaman energian. Siihen asti aurinkoenergiantuotanto on kuluttanut selvästi enemmän fossiilisia polttoaineita kuin mitä se on tuottanut puhdasta aurinkoenergiaa. Ehkä jo siis vuonna 2016 nautimme puhtaasta aurinkoenergiasta – mutta voi siihen mennä vielä vuoteen 2021:kin. Pohjoisella leveysasteilla positiiviseen tuottoon on paljon vaikeampi päästä kuin etelässä.

Aurinkokennot tuotetaan sulattamalla piitä 1600 asteen lämpötilassa. Jo tämä kuluttaa suuren osan kennon elinaikanaan tuottamasta aurinkoenergiasta. Vuosina 2000 – 2012 aurinkokennon tuottaminen keskimäärin kulutti 75% enemmän energiaa kuin mitä kenno elinaikanaan tuotti aurinkoenergiaa.

Nykytilanne kertoo myös sen, miksi aurinkopaneeleita tuotetaan lähinnä Kiinassa. Kiinan hiilidioksidipäästöistä ei välitä kukaan, ja länsimaiden saasteeton energiantuotanto on lisännyt päästöjä Kiinassa enemmän, kuin länsimaissa on säästetty. Länsimaissa tämä näyttää hyvältä ja kiinalaiset eivät välitä.

Alkuperäistä tieteellistä artikkelia voi lukea 48 tuntia nimelliseen 35 dollarin hintaan. Jätän siis yksityiskohdat lukijoiden aktiivisuuden varaan.

[1] Stanford Report: Global solar photovoltaic industry is likely now a net energy producer, Stanford researchers find
[2] Environmental Science & Technology: Energy Balance of the Global Photovoltaic (PV) Industry – Is the PV Industry a Net Electricity Producer?

Suositeltava artikkeli Talouselämässä: Hyvän sään sähköön ei voi luottaa

Talouselämässä on tänään ilmestynyt Martti Backmanin kirjoitus ”Hyvän sään sähköön ei voi luottaa” osastossa ”Minä väitän”.

Artikkelissa esitellään tuuli- ja aurinkosähkön faktoja.

Esimerkiksi tilastojen mukaan käydä aivan hyvin niin, ettei missään Euroopassa tuule. Toisaalta aurinkopanelit ovat toistaiseksi olleet kallis pettymys. Sähkön varastointi on science fictionia.

Kommetit ilmaston lämpenemisestä ovat samansuuntaisia, kun viimeaikaset omatkin analyysini:

”Kaikesta ihmiskunnan ilmakehään työntämästä hiilidioksidista on noin kolmannes päästetty viimeisten 16 vuoden aikana. Se on valtava pulssi. Ja kuinka paljon maapallo onkaan lämmennyt tuona aikana?

Ei yhtään. Maapallon mitattu lämpötilakäyrä on tältä ajalta tasainen. Siitä huolimatta, että YK:n ilmastopaneelin IPCC:n ennusteiden mukaan lämpötilan olisi pitänyt nousta 0,3 astetta.”

http://www.talouselama.fi/minavaitan/hyvan+saan+sahkoon+ei+voi+luottaa/a2177037

Lämpeneekö ilmasto?

Väitän, että meidän olisi hyvin vaikea tietää, vaikka ilmasto lämpenisi. Maapalloja on vain yksi, se on hyvin monimutkainen järjestelmä, eikä mikään menneisyyden muutos ole tae tulevasta.

Tämän hetkinen virallinen lämpenemistilasto on HadCRUT4.(***)
Yleensä aineiston sanotaan osoittavan ilmaston lämpenemisen. Siitä huolimatta tämän analyysin perusteella aineisto ei osoita ilmaston lämpenevän.
HadCRUT ei siis ole raaka-aineistoa lämpömittareista, vaan vahvasti prosessoitua tietoa. En esimerkiksi tiedä, miten urbanisaatio on otettu huomioon. Tämähän tarkoittaa sitä, että mittauspisteet olivat 50 vuotta sitten sopivasti kymmenien kilometrien päässä kaupunkien keskustoista. Nyt ne ovat samoissa paikoissa, mutta ne voivat olla keskellä esikaupunkia. Kaupungin lämpötila on aina useita asteita maaseutua korkeampi, mutta tämä ei ole merkki globaalista ilmastonmuutoksesta.
Yksi ongelma tehdyissä analyyseissa on se, että tarkkailtu aikaväli valitaan aina mielivaltaisesti. Tutkija voi valita yhden satunnaisen aikavälin, laskea tuloksen – ja valita toisen aikavälin, jos tulos ei miellytä.
Sunnuntai-iltapäivän projektina korjasin tämän. Seuraavassa kuvassa on kaikki peräkkäiset aikavälit HadCRUT4-aineistosta (vuodet 1850-2012) ja niiden osoittama lämpeneminen tai kylmeneminen. Tietokone laskee näitä muutaman minuutin, joten on lähinnä laiskuutta, jos niitä kaikkia ei lasketa.
Kuvassa pystysuunta kuvaa aikavälien pituutta. Esimerkiksi 50 vuoden aikavälin kohdalla on kaikki aikavälit 1850-1899, 1851-1900,… Näistä jokaisen aikavälin lineaarinen riippuvuus(*) on laskettu ja tuo viiva on piirretty vaakasuoraan välille 50-50,9999 vuotta (satunnaiseen kohtaan).(**)
Punainen väri kuvaa aikavälejä, joissa lämpötila on nouseva, ja nousu on tilastollisesti merkittävää. Oranssi on nouseva trendi, joka ei ole tilastollisesti merkittävä. Tumman vihreä on tilastollisesti merkittävä lasku ja vaalean vihreä on lasku, joka ei ole tilastollisesti merkittävä.
Kuvassa on paljon punaista, joten asia on sillä selvä? Ei valitettavasti ole.
Kuvassa voidaan nähdä kaksi aikakautta, jolloin lämpötila laski, 1860-1910 ja 1940-1970. Lisäksi on huomattava oikea alanurkka: viimeisen kymmenen vuoden aikana ei ole ollut tilastollisesti merkittävää lämpenemistä.
Joudumme siis kuvittelemaan mahdollisuuden, jossa on juuri alkamassa uusi 50 vuoden lämpötilan laskukausi 1860-1910 -tyyliin. Jos sellainen tulisi, se näkyisi kuvassa takautuvasti niin, että koko oikea laita olisi vihreä. Samoin kaikki yli 50 vuoden punaiset lämpötilan nousut johtuisivat siitä, että nyt kuvassa verrataan 1800-luvun minimiä 1990-luvun maksimiin. Jos sellainen minimi tulisi, kaikki pitkät aikavälit muutuisivatkin vihreiksi.
Jos oletamme, että kylmät kaudet seuraavat noin 60 vuoden jaksoissa, vain sitä selvästi lyhyemmät muutokset kannattaa ottaa huomioon, ettemme hyppää aallonharjalta aallonharjalle. Tuntuu järkevältä rajoittaa tarkastelu 7-30 vuoden aikoihin – ja kannattaa muistaa, että tuleva mahdollinen aallonpohja voi näkyä oikeassa laidassa (siis 30 vuoden kohdalle oikeaan laitaan voi vielä tulla ääritapauksissa vihreää 29 vuotta taaksepäin eli vuoteen 1983).
Mielenkiintoinen alue on siis:
Minusta tuossa näkyy noin 60 vuoden sykleissä vaihtuvia lämpimiä ja kylmiä jaksoja. Seuraava kylmä jakso on juuri alkamassa, ja alle 10 vuoden nousutrendi on jo tasaantunut.
Kuvassa tilastollisesti merkittävien nousujen määrä on paljon suurempi kuin tilastollisesti merkittävien laskujen. Tämä kuitenkin selittyy melko pitkälle sillä, jos kuvassa on kolme nousukautta mutta vain kaksi laskukautta. Olisin tyytyväinen, jos 95% aikaväleistä olisi tilastollisesti merkittäviä nousuja. Nyt niitä on 34%. Kun ”nollahypoteesi” on se, että ilmasto käyttäytyy satunnaisesti, tämä ei vielä riitä todistamaan, ettei näin olisi.
Asian selventämiseksi, tältä tilanne olisi näyttänyt 1920-1945 ennen viilenemisen alkamista:
Mutta heti perään, osittain lomittainkin, 1940-1965 tilanne näytti tältä:
Kylmän sodan aika oli myös ilmastolle kylmä.
Ilmastonmuutosagenda kirjoitettiin silloin, kun tilanne näytti tältä:
Mutta viimeiset kymmenen vuotta tilanne on näyttänyt tältä:
Ja vaikka ilmasto lämpenisikin, on aivan eri todistus, että se on ihmisen aiheuttama. Tai, että joku ihmisen toimenpide vähentää ilmaston lämpenemistä.
(*) Lineaarisessa regressiossa piirretään pisteiden keskelle suora viiva siten, että pisteiden etäisyys viivasta (itse asiassa sen toinen potenssi) on yhteensä mahdollisimman pieni. Tälle lasketaan tilastollinen merkittävyys, p-arvo, siten, että se kertoo, kuinka todennäköisesti tällainen jakauma olisi tullut satunnaisella datalla. Jos todennäköisyys on kerran kahdestakymmenestä (p<0.05), tulosta pidetään tilastollisesti merkittävänä.
(**) Joskus kuvassa menee viivoja päällekäin, jolloin päälimmäinen on se, joka on tilastollisesti todennäköisempi (p-arvo pienin).

(***) HadCRUT-aineiston on julkaissut Englannissa Met Office Hadley Centre. Suhtaudun aineistoon varauksella. Sitä on korjailtu, ja nyt ollaan neljännessä versiossa. Jokaisessa versiossa kummallisesti ilmaston lämpeneminen tuntuu lisääntyvän. Ja eiköhän tutkimuskeskuksen rahoituskin ole juuri tästä kiinni.

PS. Pyydän anteeksi puna-vihervärisokeilta, unohdin taas olla käyttämättä punaista ja vihreaää toistensa vastakohtina.
PPS. Jo haluatte etsiä virhettä analyysistä, analyysin tehnyt R-ohjelma löytyy tästä. Kyseessä siis on yhden iltapäivän projekti, joten virheitä voi löytyä. Parannusehdotuksia voi kommentoida tai lähettää esa@sahkolamppu.com.

Earth Hour -sähkönkulutus 2013

Viime vuonna koitin arvuutella, kumpi Suomen sähkönkulutuksen kaavioista kuvasi earth hour -lauantainta ja kumpi edellistä. Earth hour oli se korkeammalla oleva kulutus.

Kannattaa myös tutustua Earth hour -spesiaaliin viime vuodelta. Lisäksi oikein suositeltavaa lisälukemista on:

Slate: Earth Hour Is a Colossal Waste of Time—and Energy

Kaivoin heti tämän vuoden Earth hour -kulutukse Fingridin sivuilta. Nämä eivät ole arvioita vaan todellinen kulutus.

Fingridin tilastoista ei täysin ilmene, onko tunnin sähkönkulutus edeltävän tunnin, seuraavan tunnin vai sen hetken kulutus. Todennäköisesti se on tuosta tunnista alkavan tunnin kulutus (siitä päätellen, että kello 21 tieto ilmestyi verkkoon 22.08). Siis Suomen sähkön kulutus Earth hour -tapahtuman aikana 20.30 – 21.30 oli:



Ei voi olla ajattelematta, että Earth hour on valittu puoliksi tunneiksi, että vertailu olisi mahdollisimman vaikeaa. Puolen tunnin kulutustietoja ei Suomestakaan tunnu julkisesti mistään saavan.

Koko vuorokauden sähkön kulutus Suomessa oli:

Ero näyttää melko samalta, mutta Earth Hour 20.00 näyttää tekevän pienen nypyn ylöspäin.

Että näkisimme tämän hieman paremmin, kerromme kummankin kertoimella, joka antaa kulutukselle kello 0:00 kertoimen 1. Tämä todennäköisesti on vähennyslaskua parempi käsittelemään lämpötilan eroista johtuvat kulutuserot.

Illan kulutus menee siististi päällekäin – lukuunottamatta Earth Hour -tunnin 20 selvää kulutuksen lisäystä.

Tunnin 20 kertoimet ovat 1,001 ja 1,018. Earth hour -kulutus oli suhteessa 2% suurempi.

Tunnin 21 kertoimet ovat 0,973 ja 0,974. Earth hour -kulutus oli suhteessa suurempi, mutta ero on rehellisyyden nimessä hirvittävän pieni.

En kokeillut eroa vähennyslaskulla, mutta tulos lienee sama.

Joka väittää, että Earth hour laski Suomen sähkönkulutusta valehtelee kyllä niin, että korvat heiluvat ja nenä kasvaa.

Aurinkosähkövalmistajilla todella ankeaa

Kuva: Spanginator, CC BY-SA

Aurinkosähkötuotteita on yritetty valmistaa Saksassa ja USA:ssa, mutta yritykset ovat pääasiassa päätyneet konkursseihin. Konkurssista on yleensä syytetty valmistuksen siirtymistä Kiinaan.

Nyt tuo konkurssiaalto ulottuu Kiinaankin. Kiinalainen Wuxi Suntech meni keskiviikkona konkurssiin noin 0,9 miljardin euron veloilla. Tehdas valmisti yli 95% Suntech-nimellä myytävistä aurinkopaneeleista. Suntech lopettaa ensi kuussa myös pienen tehtaansa Arizonassa, USA:ssa.

Lisäksi useampikin Kiinalainen valmistaja on pelastettu viime aikoina julkisella rahoituksella. Wall Street Journal mainitsee yritykset LDK Solar ja Shanghai Chaori Solar Energy Science & Technology Co.

http://news.xinhuanet.com/english/china/2013-03/20/c_132249136.htm
http://www.suntech-power.com/en/
http://online.wsj.com/article/SB10001424127887324557804578372082733827860.html

Älä maksa turhaan kuivausrummun energiansäästöstä

Kodissahan kodinkoneista vie Suomessa energiaa vain pesukone, tiskikone ja kuivausrumpu. Muut kodinkoneet ovat vain lisälämmittimiä.

Energiaa kuluttavat kodinkoneet lämmittävät vettä ja laskevat tuon veden viemäriin.

Lehdissä raportoidaan uusista lämpöpumppuperiaatteella toimivista kuivausrummuista. Näitä markkinoidaan energiaa säästävinä.

Kuivausrumpu yleensä lämmittää ilmaa, niin että pyykkien kosteus siirtyy tuohon ilmaan. Sitten tuo kosteus tiivistyy paikkaan, missä on kylmää. Tuo kylmä saadaan aikaiseksi tuulettamalla yhtä paikkaa huoneilmalla. Kertyvä vesi tiivistyy vedenkeräysastiaan.

Mikäli malttaa hetken odottaa, ainoa energia, joka ei muutu kuivausrummussa lämmöksi on se, että märkien vaatteiden huoneenlämpöinen vesi kaadetaan huoneenlämpöisenä viemäriin. Tai siis – eihän tuossakaan hukata energiaa, koska energia kului jo siinä vaiheessa, kun pesukone lämmitti vesijohdosta neliasteisena tulleen veden huoneenlämpöiseksi.

Suoraan vesijohtoon kytketyt kuivausrummut menivät pois muodista jo parikymmentä vuotta sitten.

Eli ei kuivausrumpu kuluta tälläkään hetkellä energiaa muuta kuin niinä kahtena ja puolena kuukautena vuodessa, kun Suomessa ei tarvita lämmitystä – ja pyykki yleensä kuivataan ulkona. Sähkö puolestaan on yksi edullisimpia tapoja lämmittää huoneistoja.

Iltasanomat: Lämpöpumpuille uusi mullistava aluevaltaus kodeissa?