Avainsana: aurinkoenergia

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?

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

Suomen ei kannata maksaa kalliita sähköyhteyksiä Keski-Eurooppaan

Helsingin Sanomissa oli tänään hyvä uusiutuvaan sähköntuotantoon liittyvä pääkirjoitustoimittajan kolumni.

Sääli vain, että pääväite on Suomen kannalta väärä:

”Rat­kai­su on uu­si eu­roop­pa­lai­nen työn­ja­ko, jos­sa hyö­dyn­net­täi­siin Ete­lä-Eu­roo­pan au­rin­koa se­kä poh­joi­sen ve­si­va­ran­to­ja ja mui­ta ole­mas­sa ole­via voi­ma­loi­ta. Au­rin­ko­ener­gial­la voi­tai­siin tyy­dyt­tää mer­kit­tä­vä osa ener­gian­tar­pees­ta ny­kyis­tä huo­mat­ta­vas­ti edul­li­sem­min – ja täy­sin puh­taas­ti. Poh­jois-Eu­roo­pan ve­si­va­ras­tot se­kä kaa­su-, bio- ja ydin­voi­ma­lat ta­kai­si­vat pe­rus­tuo­tan­non ja ta­sa­pai­not­ta­van tuo­tan­non.”

Haastateltu lähde on Ruotsin Fortumin johtaja.

Se fakta, mikä artikkelissa unohdetaan, on että Suomessa on vesivoimaa kymmenesosa Ruotsista ja kahdeskymmensosa Norjasta. Suomelle siis jäisi ydinvoimaloiden perusvoiman rooli — ja kulut.

Mikäli Ruotsi pääsisi tilanteeseen, että se voisi tuotta vesivoimaa vain öisin ja saisi myytyä sen päivähinnalla Saksaan, se olisi tietysti hirvittävän hyvä ruotsalaisille.

Suomalaiset sen sijaan vain maksaisivat korotettua maksua Ruotsista tuotavasta vesivoimasta (jopa kolmannes kulutuksesta).

”Mi­ten tä­hän pys­tyy vas­taa­maan? Me­ne­mäl­lä mu­kaan, sa­noo For­tu­min joh­to­ryh­män ruotsa­lais­jä­sen.”

Mikä oli todistettava. Suomen valtion rahoilla olisi kiva rakentaa paksuja yhteyksiä Ruotsista Saksaan, kun se nostaa mukavasti sähkön hintaa Suomessa. Aivan niin tyhmä ei Suomen valtionkaan kannattaisi olla.

Aivan oikea on kuitenkin artikkelissa tietääkseni ensimmäistä kertaa Suomen lehdistössä esiin nostettu tärkeä fakta:

”Toi­nen on­gel­ma puun ener­gia­käy­tös­sä on se, et­tä pe­rin­tei­nen met­sä­teol­li­suus kau­his­tuu uu­den kil­pai­li­jan vai­ku­tus­ta puun kan­to­hin­toi­hin.”

Kuten tässä blogissa on muutamaan kertaan laskettu, metsäteollisuuden sisäänostohinnoilla kuitupuu kannattaa polttaa sähköksi ennemminkin kuin myydä sellutehtaalle. Poltto myös hajautuisi paljon järkevämpiin pieniin yksiköihin, jolloin kuljetuskustannukset putoaisivat. Jos öljyn hinta nousee yhtään, tilanne muuttuu räikeästi polttamisen hyväksi.

Lappi Etelänapamantereella, osa II, Etelä-Amerikka

Aikaisemmin tarkastelimme Suomen sijoittumista Etelänapamantereelle Australian kohdalla. Jos Eurooppa sijoitettaisiin Etelä-Amerikkaan, Suomi vastaisi suunnilleen Etelänapamantereelta vastaan tulevaa niemeä.

Etelänapamantereelta tulevan niemen mantereen kärki on Keski-Suomen tasalla Viitasaari-Siilinjärvi linjalla. Niemeä jatkavat saaret ylettyvät Etelä-Suomen tasalle.

Asumaton Coronation Island (alemman viivan kärjessä) sijoittuisi suunnilleen Helsingin ja Hyvinkään väliin.

Juuri ja juuri tilapäisasutettu South Georgian saari on Gdanskin tai Kielin leveysasteella. Samalle leveyspiirille asettuu Chilen Tulimaassa maailman eteläisin yli tuhannen asukkaan kylä Puerto Williams.

Eteläisen Etelä-Amerikan suurkaupungit Buenos Aires ja Chilen Santiago vastaavat Tunisian keskiosia leveyspiiriltään.

Suomi vs. Etelämanner
Kuvapohja: Openstreetmap (CC BY SA)

Suomi vs. Etelämanner
Sama ylösalaisin.

Lappi olisi eteläisellä pallonpuoliskolla ikijään aluetta

Jos maapallo pyörähtäisi ympäri, Lappi olisi Etelänapamantereen ikijään aluetta.

Oheisessa kuvassa on suomalaisten tavallinen maailmankuva pyöräytettynä ylösalaisin ja sijoitettuna Australiaan samalle leveysasteelle (myöhemmässä kuvassa sama ylösalaisin, ettei tarvitse lukea päällään). Tyyni valtameri on niin iso, että Eurooppa on siihen verrattuna todella pieni.

Eurooppa sijoitettuna Australiaan
Kuvapohja: Openstreetmap (CC BY-SA)

Australian eteläisin kohta, Tasmanian saari vastaa leveysasteeltaan Rooman ympäristöä Euroopassa (viiva on noin leveyspiiri 43,6 astetta, Firenzen kaupunki). Manner-Australian kylmin paikkakunta Melbourne vastaa Kreikkaa tai Sisiliaa. Pohjoisimmat osat Australiaa ovat hyvin lähellä Afrikan Guinean lahtea. Australia on siis enimmäkseen Saharan autiomaata vastaavalla leveysasteella.

Manner- ja Pohjois-Eurooppaa vastaavat leveyspiirit ovat eteläisellä pallonpuoliskolla kaikki meressä. Antarktiksen ikijää alkaa niemestä, joka on leveyspiirillä 64,3 astetta (viiva). Euroopassa tämä vastaa noin Iin kirkonkylää Oulun yläpuolella. Sopivasti tämä on viimeinen kunta ennen Lapin lääniä eli koko Lapin voidaan sanoa olevan samalla leveyspiirillä kuin Etelämanner.

Eurooppa sijoitettuna Australiaan
Sama ylösalaisin.

Ilmasto saattaa olla etelä- ja pohjoispuolella maapalloa hyvin erilainen, mutta (pilvien yläpuolella) saamme aurinkoa samalla leveyspiirillä täsmälleen yhtä paljon.

Kansan Uutiset: ”Aurinkoenergia loppuu nykyvauhdilla vuonna 2450”

Kansan Uutisten artikkelissa otettiin mielenkiintoinen kanta energiakeskusteluun: aurinkoenergia loppuu nykyvauhdilla vuonna 2450.[1] Koska viikontakaisessa artikkelissa ”Helsingissä vain puolet päiväntasaajan aurinkosähköstä” ja erityisesti sen kommenttikeskustelussa käsiteltiin samoja asioita,[2] varmistamme tässä tuon Kansan Uutisten laskelman muualta löytyvillä luvuilla.

Puuttumatta yksityiskohtiin, joita käsiteltiin aiemmassa artikkelissa,[1] lähteen [3] mukaan maapallon pinnalle saapuu vuodessa 3,2 miljoonaa eksajoulea eli 3,2*10^24 joulea. Ilmakehään imeytyy lisäksi jonkin verran enemmän, mutta jätämme sen tässä huomioimatta.

Maapallon energiankulutus on lähteen [4] mukaan ollut vuonna 2008 12300 miljoonaa öljytonnia vuodessa ja se on nousemassa 18000 miljoonaan öljytonniin vuonna 2035. Vuoden 2008 kulutus oli siis 5,15 * 10^20 joulea. Tämä on yksi kuudetuhannesosa maapallon saamasta aurinkoenergiasta.

Vuosittainen energiankulutuksen kasvu on edellisen mukaan 18000/12300=1,46 eli 46 prosenttia 27 vuodessa. Vuosikasvuna tämä on (1,46)^(1/27) = 1,014 eli 1,4 prosenttia.

1,4 prosentin kasvulla 6000-kertaistuminen kestää 626 vuotta:

1,014^n = 6000
n = 626 (laskettu laiskasti Wolfram Alphalla)

Eli tällä laskelmalla auringon energia kestää vielä vuoteen 2634.

Kaikessa korkoa korolle laskennassa pieni muutos lähtöarvoihin antaa valtavan muutoksen loppuarvoihin. Jos vuosittainen energiankulutus ei olisi 1,4 prosenttia vaan 1,8 prosenttia, energiankulutuksen 6000-kertaistuminen kestäisi sata vuotta vähemmän.

Ja tässä siis oletetaan, että kulutamme joka ikisen maapallon pinnalle saapuvan fotonin.

Eli Kansan Uutisten vuosi 2450 aurinkoenergian loppumiseen on aivan hyväksyttävän tarkkuuden rajoissa. Sähkölamppu hyväksyy…

[1] Kansan Uutiset: Aurinkoenergia loppuu nykyvauhdilla vuonna 2450
[2] http://www.sahkolamppu.com/2012/07/helsingissa-vain-puolet-paivantasaajan.html
[3] http://home.iprimus.com.au/nielsens/solrad.html