Hem - Solenergi - Miljöpåverkan av solenergi
Solceller är något som ofta diskuteras som ett miljövänligt alternativ för energiproduktion. Men hur miljövänligt är solenergi egentligen och vilka faktorer spelar in på dess miljöpåverkan? Vi har gått igenom den senaste forskningen och sammanfattat den här i artikeln!
Ja, solceller är en bra och miljövänlig lösning även i Sverige, trots att det innebär högre utsläpp än vår nuvarande elmix. Detta eftersom att vi i Sverige säljer solel till grannländer med högre utsläppsnivåer samtidigt som en investering i solenergi hjälper teknologin att utvecklas.
Energiåterbetalningstiden, alltså hur lång tid det tar för en solpanel att producera lika mycket energi som det krävs för att tillverka den, är 2 – 3 år i Sverige. Eftersom att en solpanel uppskattas ha kvar minst 80 % av produktionskapaciteten efter 25 år blir energiöverskottet väldigt stort. [1]
Läs allt du behöver veta om solceller.
När man jämför miljöpåverkan hos olika energislag används ofta ett index på dess uppskattade utsläpp per tillverkad energimängd. Det index som i regel används är koldioxidekvivalenter per producerad kilowattimme (CO2/kWh).
Exakt vilket värde som gäller för solceller skiljer sig mellan studier eftersom att de räknas ut baserat på olika antaganden. Två exempel på olika uppskattningar är:
Om vi utgår ifrån att solpanelerna producerats i Kina, men istället använder siffror på svensk genomsnittlig solinstrålning. I Sveriges fall brukar man säga att 1 060 kWh/kvadratmeter är ett genomsnittet. Utifrån detta kan vi göra liknande beräkningar som Nature Communications.
I det fallet får vi:
1 700 / 1060 x 20 = 32 g CO2/kWh för polykristallina solpaneler
1 700 / 1060 x 25 = 40 g CO2/kWh för monokristallina solpaneler
Den faktor som har störst påverkan på solcellers miljöpåverkan är tillverkningen. Processen för att framställa solpaneler är väldigt energikrävande. Eftersom produktionen kräver mycket energi blir härkomsten av den elektricitet som går åt att producera solpaneler väldigt relevant.
Ungefär 60 % av energin som går åt vid solcellstillverkning går till att framställa rent kisel och resterande 40 % går till att producera solcellerna och solpanelerna [3].
En vanlig kritik solceller får är att de produceras med hjälp av kolkraft från Kina och Tyskland. Faktum är dock att det är en myt att majoriteten av svenska solpaneler produceras i Kina.
Enligt en undersökning från den internationella solcellsföreningen IEA PVPS har nämligen andelen solpaneler som installerats i Sverige med ursprung från Kina sjunkit från 82 % → 10 % mellan åren 2010 till 2017 [4].
Vänligen notera att:
a) Kina har historiskt sett haft väldigt höga utsläpp av CO2e/kWh. Runt år 2011 var uppskattningen så hög som 972 g CO2e/kWh [15]. Många livscykelanalyser baseras därför på utdaterade siffror.
b) Det är svårt att hitta aktuell och uppdaterat data inom utsläppsnivåer för många asiatiska länder och datan bör inte ses som helt pålitlig och aktuell för 2020.
Som tabell 1 visar är det alltså endast ca 20 % av solpanelerna som härstammar från Kina och Tyskland. Används exempelvis svensktillverkade solceller blir miljöpåverkan en bråkdel av kinesiska paneler eftersom att vår elmix är betydligt mer miljövänlig.
Ett vanligt motargument till att installera solenergi i Sverige är att vi redan har en väldigt miljövänlig elmix. I Sverige har vår elmix en utsläppsnivå på 13 g CO2e/kWh [7], vilket är lägre än utsläppen från solenergin utifrån nästan alla forskningsrapporter som existerar.
Enligt Vattenfall fördelas deras utsläppsnivåer enligt följande (per energislag):
I deras uträkning är det tydligt att solenergin släpper ut mer växthusgaser av de mest vanliga energislagen i Sverige.
Innebär det faktum att solenergi har högre utsläpp än vår elmix överlag att solenergi endast ersätter mer miljövänlig energi från andra energislag? Nej, så är inte fallet, även om det är enkelt att tro det.
Sverige är en så kallad nettoexportör av el, vilket innebär att vi säljer en stor del av den elektricitet som produceras till andra europeiska länder. För 2019 såg vår fördelning ut enligt följande:
Sveriges nettoexport var alltså 26,2 TWh år 2019, vilket motsvarar ca 16 % av vår totala elproduktion. Med det sagt är det säkert att anta att just solel leder till en högre grad export eftersom att egenanvändningen för solceller i regel är på 30 – 40 % (och resten säljs tillbaka till elnätet).
Varför är detta relevant kan man tänka sig?
Jo, för att våra grannländer i Europa har inte i närheten av en lika miljövänlig elmix som vi har i Sverige. Anledningen att vi i Sverige kan ha så låga utsläpp är bland annat våra naturtillgångar som möjliggör vattenkraft (vilket motsvarar 40 % av elproduktionen) samt användandet av kärnkraft (ca 40 % av elproduktionen) [17].
Många av våra grannländer i Europa förlitar sig fortfarande till stor del på fossila bränslen såsom kolkraft och olja, vilket gör att deras elproduktion har ett betydligt större klimatavtryck. Det gör att varje kWh solel vi exporterar ersätter elektricitet från (till stor del) fossila alternativ.
Nedan hittar du en sammanställning av miljöpåverkan från våra grannländer:
Att installera solceller innebär alltså att mer solel (och el från den svenska elmixen) exporteras till andra länder och ersätter deras mindre miljövänliga alternativ.
Det här bekräftas bland annat av en studie från Energimyndigheten som visat på att en stor utbyggnad av solenergi i Sverige framförallt kommer bidra till att ersätta fossil kraft från andra länder i Europa [20].
För att summera debatten kring att solceller i vissa fall har högre utsläpp än Sveriges elmix (även om det inte behöver vara så i samtliga fall) vill vi passa på att nämna tre argument till att använda solceller – även om det innebär större utsläpp än elmixen:
Som vi tidigare nämnde exporteras hela 16 % av svensk elproduktion till andra länder med mindre klimatvänlig elproduktion. Slår vi ihop Sveriges elmix med vår exportnivå och Europas Elmix ger följande förenklade uträkning ett positivt klimatnetto:
Även om uträkningen förstås har en hel del förenklade antaganden och brister har vi räknat med ett väldigt högt värde på utsläpp för solpaneler. Samtidigt är det inte sällan som exporterad solkraft ersätter kolkraft där utsläppen per kWh är över 1 000 g [21].
Att köpa solceller innebär att man stöttar industrin och tekniken. Solenergi som energislag har enorm potential eftersom att jorden på en timme nås av mer solenergi än vad vi totalt producerar på ett år med alla våra energislag idag [22].
Utöver det är solenergibranschen under ständig teknologisk utveckling. Exempelvis har vi bara mellan åren 1977 – 2017 genom förbättrad teknologi lyckats minska kostnaden per producerad kWh med över 99 % [23].
Dessutom visade den tidigare studien från Nature år 2016 ett samband där för varje dubblering av installerad solcellseffekt minskade energianvändningen med 13 kontra 12 %. Även klimatavtrycket med hänsyn till växthusgaser minskade med 17 kontra 24 % för monokristallina och polykristallina solceller.
Det är väldigt tydligt att solenergi blir en allt mer miljövänlig och effektiv teknik. En relevant teknik man kan jämföra solceller med är elbilar. Elektriska fordon har länge varit mindre miljövänliga och haft kortare räckvidd än bensinbilar.
Om inte länder, organisationer, investerare och early adopters stöttat branschen med kapital och inköp hade tekniken inte kunnat utvecklats till det den är idag (och kommer bli i framtiden). Att investera i solceller ökar sannolikheten att vi i framtiden kommer ha ännu mer miljövänlig solenergi.
Problemet med att det används fossila bränslen för att producera solpaneler är lite ett moment 22 – det behövs fossil energi för att fasa ut fossil energi. Eftersom en stor del av världens energitillverkning sker från icke-förnybara energikällor blir det ofrånkomligt att solpaneler tillverkas med sådan elektricitet.
Tanken med de solpaneler som produceras är att de över tid kommer att ersätta de fossila energislag som används vid deras tillverkning, vilket gör att den långsiktiga besparingen blir ännu större än vad många livscykelanalyser tar i beaktan.
Utöver var solceller produceras är dess material relevant för vilken miljöpåverkan själva panelen har. Till exempel spelar det roll om man använder giftiga metaller såsom bly, sällsynta ämnen såsom silver eller andra ämnen som inte går att återvinna eller återanvända.
En fördel med dagens kommersiella solceller är att de till stor baseras på kisel, vilket är ett väldigt vanligt förekommande grundämne på jorden. Kiselsolceller består uppskattningsvis till 90 % av, glas, aluminium och plast.
I Sverige och Europa gäller producentansvar för elutrustning enligt WEEE-direktivet. Det innebär att vi har rigorösa system för återvinning- och återanvändning av elutrustning såsom solpaneler och batterier.
Dessutom är konstruktionen av kiselsolceller gjort på ett sådant sätt att det går att återvinna och återanvända en stor del av materialet. År 2016 lyckades programmet PV Cycle att återvinna över 96 % av innehållet i kisel-silikonbaserade solpaneler [24].
Du kan läsa mer om hur olika typer av solceller återvinns i vår djupgående artikel om återvinning av solpaneler.
Organisationen Silicon Valley Toxics Coalition är en non-profit som sedan 1982 arbetat för mer hälsosam och miljövänlig teknologi inom teknikindustrin. Sedan 2010 publicerar de årligen sitt solar scorecard, vilket utreder hållbarheten (mellan 0 – 100) hos kommersiella solcellsproducenter.
För att betygsätta producenter av solpaneler utvärderas de utifrån 8 olika faktorer. För varje faktor delas det sedan ut mellan 0 – 15 (eller 0 – 10) poäng baserat på hur tillverkaren presterar i den aspekten.
Betyget baseras på följande faktorer:
För att minska klimatavtrycket för den solenergi du producerar har vi sammanställt en lista med saker du kan göra för att hitta de solpanelerna med minsta möjliga klimatpåverkan.
I en studie genomförd av ECOFYS på beställning av EU-kommissionen från 2014 utreddes externa kostnader (såsom miljöpåverkan) för olika typer av energislag. Utredningens avsikt var att jämföra de långsiktiga samhällskostnaderna av fossila- kontra förnyelsebara energikällor.
Värt att notera är att studien i en tydlig notis informerar att uppskattningen för solkraft sannolikt är en överskattning av verkligheten på grund av den snabba takten av teknologiutveckling inom den branschen.
Med det sagt är det tydligt att solenergi är betydligt miljövänligare än de fossila alternativen, samtidigt som det fortfarande är det minst miljövänliga energislaget av befintliga kommersiella förnyelsebara energikällor.
Det går inte att säga på rak arm eftersom att det beror på en rad olika faktorer. Generellt sett har dock solpaneler producerade i länder med låg utsläpp av växthusgaser per producerad kWh (CO2e/kWh) låg miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv.
Enligt Solar Scorecard presterar Jinko, Trina och SunPower bäst av solenergiföretagen ur ett hållbarhetsperspektiv.
Ja, det går att återvinna upp till 96 % av materialet i kiselbaserade solceller.
Enligt de studier vi tagit del av har polykristallina solceller en något lägre miljöpåverkan än monokristallina solceller. Samtidigt är tunnfilmssolceller fördelaktiga då de kräver mindre sällsynta material, men nackdelen är att de producerar betydligt lägre elektricitet.
Ja, det viktigaste ämnet, kisel, är ett av jordens vanligaste ämnen som det finns gott om tillgång till. Än idag används det dock mindre nivåer av sällsynta material såsom silver. Med fortsatt ökad teknisk utveckling och förbättrade produktionstekniker förväntas dock materialtillgången inte vara ett stort problem.
Nedan hittar ni de källor som vi använt för att skriva den här artikeln. I texten refereras exempelvis källa nummer 10 som [10].
Jämför offerter från pålitliga installatörer verksamma på din ort.
Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse. Genom att använda siten godkänner du att cookies används för detta ändamål. Läs mer.
